海流环境自主水下机器人动力定位控制器设计

摘要

针对作业型自主水下航行器(AUV)动力定位过程中存在非线性动力学特性、模型不确定性以及难以直接测量的外界干扰等特点,设计了基于自适应滑模控制方法的六自由度动力定位控制器。首先,在未知定常海流干扰下设计水流速度观测器在线估计海流速度;然后提出了利用backstepping方法设计的滑模控制算法;为了克服控制过程中可能存在的模型参数摄动,在控制算法中引入参数自适应估计方法;最后通过Lyapunov稳定性理论证明了系统收敛。仿真结果表明:该方法具有较强的鲁棒性,且满足控制精度的要求。