基于生物启发模型的自治水下机器人平面轨迹跟踪控制

摘要

针对自治水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)轨迹跟踪的速度跳变问题,根据AUV平面运动学模型,采用生物启发神经网络构造一种简单的虚拟变量,并结合Lyapunov函数设计出平面轨迹跟踪控制律,其控制效果能够达到全局渐进稳定,且能避免产生过大的力和力矩,满足AUV推进器的推力约束.应用该控制律对平面中不同轨迹的跟踪仿真证明其正确性和有效性.