基于能量优化的AUV舵角解耦方法

摘要

欠驱动自主水下航行器(AUV)的联动式艉舵调整过程中,横向滚动姿态会导致水平和垂直方向控制的耦合问题。文中面向恢复力矩小、单桨推进及载荷多变的AUV航行任务,提出了一种基于横滚角信息的舵角解耦和能量利用方法。该解耦方法充分考虑了横滚姿态下全局能量最优利用的可能性,结合神经网络算法,设计了基于能量消耗最优的参数优化策略,以降低执行机构的动作行程,达到降低系统能耗的目的。通过仿真试验获得了同理论分析一致的数值仿真结果,验证了所提方法的可行性。实际航行数据的统计结果表明该方法能够有效减小操舵行程,降低功耗。