自适应模糊潜水控制器

抗扰深度锁定

无需水动力系数即可实现水下机器人深度与姿态协同稳定的模型无关控制器。

Lin, Yu Hsien · Yu, Chaoming · I-Chen, Wu · Wu, Chiayu

Ocean Engineering 2023

参数信息

对高频波浪扰动的抑制能力提升

84 %

深度保持均方根误差

0.035 m

技术优势

不依赖模型参数

无需预先知道水动力系数、舵动力学或外部扰动模型，控制器可直接部署于未知动力学特性的水下机器人。

扰动抑制更强

相比 A-type 与 B-type 潜水控制系统，自适应模糊控制器对外部力干扰的鲁棒性更高，尤其对高频波浪扰动的抑制能力提升 84%。

深度与姿态同时锁定

通过集成深度传感器和 AHRS，控制器实时感知深度与姿态，闭环同时控制深度保持和姿态稳定，简化系统集成。

应用场景

• 水下机器人导航：在水下巡检和地形测绘中，即使遇到波浪扰动也能保持预定深度，提高导航精度。
• 群机器人协同：为多机器人编队提供精确的个体深度控制，使群体保持稳定相对深度，便于协同作业。
• 工业机器人运动控制：其模型无关的自适应模糊策略可迁移至工业机器人，在参数不确定时实现鲁棒运动控制。
• 无人机抗扰控制：类似的抗扰控制框架可用于无人机在阵风等时变扰动下的高度和姿态稳定。