基于鲁棒控制的自主水下航行器控制方法研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外自主水下航行器研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 国内外航行器主要的控制技术 | 第14-18页 |
| 1.3.1 PID控制方法 | 第14-15页 |
| 1.3.2 滑模变结构控制方法 | 第15-16页 |
| 1.3.3 自适应控制方法 | 第16页 |
| 1.3.4 智能控制方法 | 第16-18页 |
| 1.3.5 H_∞鲁棒控制方法 | 第18页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第18-21页 |
| 1.4.1 研究对象概述 | 第18-19页 |
| 1.4.2 本文章节安排 | 第19-21页 |
| 第2章 自主水下航行器的数学模型 | 第21-32页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 自主水下航行器的运动学方程 | 第21-23页 |
| 2.2.1 坐标系的定义 | 第21-22页 |
| 2.2.2 坐标系之间的转换关系 | 第22-23页 |
| 2.2.3 运动学方程 | 第23页 |
| 2.3 自主水下航行器的动力学模型 | 第23-27页 |
| 2.3.1 恢复力和力矩 | 第24页 |
| 2.3.2 附加质量和柯氏力 | 第24-26页 |
| 2.3.3 粘性类水动力 | 第26页 |
| 2.3.4 推力和舵力模型 | 第26-27页 |
| 2.4 航行器控制模型的建立 | 第27-30页 |
| 2.4.1 水平面运动数学模型 | 第27-29页 |
| 2.4.2 垂直面运动数学模型 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 自主水下航行器H_∞鲁棒控制器设计 | 第32-56页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 H_∞鲁棒分析基础 | 第32-37页 |
| 3.2.1 不确定性描述 | 第32-34页 |
| 3.2.2 混合灵敏度鲁棒控制 | 第34-35页 |
| 3.2.3 鲁棒稳定性 | 第35-36页 |
| 3.2.4 加权函数的选择 | 第36-37页 |
| 3.3 基于LMI的降阶H_∞控制器设计 | 第37-41页 |
| 3.3.1 输出反馈H_∞控制 | 第38-39页 |
| 3.3.2 基于迹的最小化的控制器设计 | 第39-41页 |
| 3.4 航向降阶H_∞控制器设计 | 第41-47页 |
| 3.5 纵向降阶H_∞控制器设计 | 第47-55页 |
| 3.5.1 前向速度降阶H_∞控制器设计 | 第47-50页 |
| 3.5.2 深度降阶H_∞控制器设计 | 第50-55页 |
| 3.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 自主水下航行器鲁棒滑模控制器设计 | 第56-69页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 滑模控制及其边界层方法 | 第56-61页 |
| 4.2.1 滑模控制 | 第56-57页 |
| 4.2.2 边界层方法 | 第57-59页 |
| 4.2.3 鲁棒性分析 | 第59-61页 |
| 4.3 水下航行器非线性鲁棒滑模控制器设计 | 第61-64页 |
| 4.3.1 非线性鲁棒滑模控制算法 | 第61-63页 |
| 4.3.2 非线性鲁棒滑模控制器设计 | 第63-64页 |
| 4.4 仿真分析 | 第64-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第5章 自主水下航行器路径跟踪鲁棒控制 | 第69-86页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 路径跟踪问题描述 | 第69-71页 |
| 5.3 输出反馈控制设计 | 第71-79页 |
| 5.3.1 Backstepping方法 | 第71-73页 |
| 5.3.2 观测器设计 | 第73-74页 |
| 5.3.3 输出反馈的终端滑模控制设计 | 第74-79页 |
| 5.4 仿真分析 | 第79-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
