10.3 全耦合6自由度控制
随着AUV作业环境越来越苛刻,作业任务越来越复杂,AUV内控制器的实施必须是精确的,并且对干扰和不确定性具有较高鲁棒性。因此,本章将重点考虑AUV的高精度和高鲁棒控制。
在AUV的自治体系结构中,有三个主要的系统。这些系统是:导航系统,负责生成供航行器跟随的轨迹;航行系统,负责生成航行器当前状态的估计;控制系统,负责计算并施加适当的力来操纵航行器。本节将重点研究控制系统及其两个主要子系统,即控制准则和控制分配。(https://www.daowen.com)
本节将分为三个部分,第一部分着重于控制准则的设计和分析,第二部分着重于控制分配,第三部分提供了这两个系统如何结合形成总体控制系统的例子。在控制准则设计和分析部分,将考虑AUV内各种系统如何相互作用的需求,尤其关注这些系统与控制系统之间的关系。概述了水下环境,其中描述了作用在航行器上的可能干扰的复杂性。接下来将分析运动方程,即确定刚体如何通过流体的运动学和动力学运动方程。总结了水下航行器设置中使用的相关坐标系。在本节的最后,回顾了水下航行器通常使用的控制准则。