期刊文献+
共找到29,359篇文章
< 1 2 250 >
每页显示 20 50 100
Energy Optimization for Autonomous Mobile Robot Path Planning Based on Deep Reinforcement Learning
1
作者 Longfei Gao Weidong Wang Dieyun Ke 《Computers, Materials & Continua》 2026年第1期984-998,共15页
At present,energy consumption is one of the main bottlenecks in autonomous mobile robot development.To address the challenge of high energy consumption in path planning for autonomous mobile robots navigating unknown ... At present,energy consumption is one of the main bottlenecks in autonomous mobile robot development.To address the challenge of high energy consumption in path planning for autonomous mobile robots navigating unknown and complex environments,this paper proposes an Attention-Enhanced Dueling Deep Q-Network(ADDueling DQN),which integrates a multi-head attention mechanism and a prioritized experience replay strategy into a Dueling-DQN reinforcement learning framework.A multi-objective reward function,centered on energy efficiency,is designed to comprehensively consider path length,terrain slope,motion smoothness,and obstacle avoidance,enabling optimal low-energy trajectory generation in 3D space from the source.The incorporation of a multihead attention mechanism allows the model to dynamically focus on energy-critical state features—such as slope gradients and obstacle density—thereby significantly improving its ability to recognize and avoid energy-intensive paths.Additionally,the prioritized experience replay mechanism accelerates learning from key decision-making experiences,suppressing inefficient exploration and guiding the policy toward low-energy solutions more rapidly.The effectiveness of the proposed path planning algorithm is validated through simulation experiments conducted in multiple off-road scenarios.Results demonstrate that AD-Dueling DQN consistently achieves the lowest average energy consumption across all tested environments.Moreover,the proposed method exhibits faster convergence and greater training stability compared to baseline algorithms,highlighting its global optimization capability under energy-aware objectives in complex terrains.This study offers an efficient and scalable intelligent control strategy for the development of energy-conscious autonomous navigation systems. 展开更多
关键词 autonomous mobile robot deep reinforcement learning energy optimization multi-attention mechanism prioritized experience replay dueling deep Q-Network
在线阅读 下载PDF
基于改进启发式RRT的AUV路径规划 被引量:1
2
作者 齐本胜 李岩 +2 位作者 苗红霞 陈家林 李成林 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期245-256,共12页
针对复杂水下环境中水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)路径规划问题,提出一种改进启发式快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees,RRT)的路径规划算法。针对路径点采样过程中缺乏目标导向性的问题,采用目标点... 针对复杂水下环境中水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)路径规划问题,提出一种改进启发式快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees,RRT)的路径规划算法。针对路径点采样过程中缺乏目标导向性的问题,采用目标点概率偏置采样策略与目标偏向扩展策略,可使目标节点在随机采样时成为采样点。在路径点扩展过程中,使非目标采样点的扩展结点位置偏向于目标点的方向,从而增强算法在随机采样与扩展过程中的目标搜索能力。为解决水下路径规划过程中存在过多无效搜索空间的问题,在随机采样过程中引入启发式采样策略,构建包含所有初始路径的采样空间子集,减小采样空间范围,从而提高算法的空间搜索效率。针对AUV在水下环境中抗洋流扰动能力不足的问题,采用速度矢量合成法,使AUV速度矢量与洋流速度矢量合成后指向期望路径的方向,从而抵消水流的影响。在山峰地形中叠加多个Lamb涡流模拟水下流场环境,进行多次仿真实验。实验结果表明:改进启发式RRT算法解决了采样过程中随机性问题,显著缩小了搜索空间,兼顾了路径的安全性与平滑性,并使AUV具有良好的抗洋流扰动能力。 展开更多
关键词 水下自主航行器 路径规划 偏向扩展 启发式RRT 速度矢量合成
原文传递
面向AUV水下回收的仿花瓣机械爪设计与水池试验
3
作者 刘玉红 张大卫 +2 位作者 苑满星 边德勇 郑竹玉 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第5期462-468,共7页
随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端... 随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端执行机构的特点,受牵牛花瓣结构形状及开合运动规律启发,并结合空间折展机构,提出并设计了一款新型机械手式AUV水下回收装置末端执行机构——仿花瓣机械爪.仿花瓣机械爪主瓣可实现主动张合,带动可折展副瓣收拢与张开,结合主瓣上的被动柔性指可实现对AUV的牢固抓取.通过对仿花瓣机械爪的运动学分析获得了其运动规律及运动参数,机械爪主、副瓣面展开角均随电推杆行程的增加而减小,其变化范围分别为[0°,32°]和[0°,23.8°),完全展开后,花瓣最大开口尺寸为657 mm.通过水池试验验证了仿花瓣机械爪的预期运动及抓取效果;同时还探讨了机械爪偏心距离、机械爪开角及闭合速度对回收效果的影响.结果表明:偏心距仅对回收时间有较大影响,偏心距越大回收时间变长;而机械爪开角及闭合速度则主要影响最大碰撞力与回收时间,且机械爪闭合速度过快不利于成功回收. 展开更多
关键词 水下移动对接回收 自主式水下航行器(auv) 仿花瓣机械爪 柔性指 运动学分析
在线阅读 下载PDF
自适应量测-通信联合框架下基于RMPC的AUV编队控制
4
作者 王朝阳 刁维卿 +1 位作者 徐博 于双宁 《控制与决策》 北大核心 2025年第1期271-278,共8页
针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延... 针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延迟和丢包等不利因素.首先,提出一种自适应量测-通信联合框架,利用非显式通信实现编队内部状态的观测,并引入自适应卡尔曼滤波对量测-通信链路中存在的外部扰动进行补偿;然后,在该框架下,设计辅助控制律并将其引入分布式鲁棒模型预测控制器,实现多条件约束下的AUV编队跟踪控制,并通过Hamilton函数和终端约束等理论验证编队控制器的稳定性;最后,通过对5艘AUV组成的编队在不同情景下的仿真结果进行对比分析,验证所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 auv 编队控制 自适应量测-通信联合框架 虚拟轨迹 鲁棒预测控制
原文传递
基于随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法
5
作者 张美燕 张帅 +1 位作者 蔡文郁 傅淑丹 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1056-1063,共8页
针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人... 针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人的随机初始位置对工作海域进行均衡区域划分,将划分所得的不重叠区域分配给多AUV进行独立覆盖路径规划,每台AUV利用生物启发神经网络(Bio-inspired Neural Network)优化各个区域的全覆盖路径。为了克服传统全覆盖路径规划中的“死区”问题,采用A^(*)路径规划算法进行“死区”逃离,沿着较短的路径快速到达未覆盖区域点。仿真结果表明,所提出的DARIPCPP方法可有效提高多AUV全覆盖目标区域的工作效率。 展开更多
关键词 auv 全覆盖路径规划 随机初始位置区域划分 生物启发式神经网络 A^(*)路径规划
在线阅读 下载PDF
元强化学习在AUV多任务快速自适应控制的应用
6
作者 徐春晖 杨士霖 +1 位作者 徐德胜 方田 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期89-96,共8页
为解决基于深度强化学习的AUV跟踪控制器在面临新任务时需从零开始训练、训练速度慢、稳定性差等问题,设计一种基于元强化学习的AUV多任务快速自适应控制算法——R-SAC(Reptile-Soft Actor Critic)算法。R-SAC算法将元学习与强化学习相... 为解决基于深度强化学习的AUV跟踪控制器在面临新任务时需从零开始训练、训练速度慢、稳定性差等问题,设计一种基于元强化学习的AUV多任务快速自适应控制算法——R-SAC(Reptile-Soft Actor Critic)算法。R-SAC算法将元学习与强化学习相结合,结合水下机器人运动学及动力学方程对跟踪任务进行建模,利用RSAC算法在训练阶段为AUV跟踪控制器获得一组最优初始值模型参数,使模型在面临不同的任务时,基于该组参数进行训练时能够快速收敛,实现快速自适应不同任务。仿真结果表明,所提出的方法与随机初始化强化学习控制器相比,收敛速度最低提高了1.6倍,跟踪误差保持在2.8%以内。 展开更多
关键词 auv 元强化学习 最优初始值模型参数 快速收敛
在线阅读 下载PDF
Numerical computation and analysis of high-speed autonomous underwater vehicle (AUV) moving in head sea based on dynamic mesh 被引量:3
7
作者 高富东 潘存云 +1 位作者 徐小军 韩艳艳 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第11期3084-3093,共10页
Autonomous underwater vehicles (AUVs) navigating on the sea surface are usually required to complete the communication tasks in complex sea conditions. The movement forms and flow field characteristics of a multi-mo... Autonomous underwater vehicles (AUVs) navigating on the sea surface are usually required to complete the communication tasks in complex sea conditions. The movement forms and flow field characteristics of a multi-moving state AUV navigating in head sea at high speed were studied. The mathematical model on longitudinal motion of the high-speed AUV in head sea was established with considering the hydrodynamic lift based on strip theory, which was solved to get the heave and pitch of the AUV by Gaussian elimination method. Based on this, computational fluid dynamics (CFD) method was used to establish the mathematical model of the unsteady viscous flow around the AUV with considering free surface effort by using the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations, shear-stress transport (SST) k-w model and volume of fluid (VOF) model. The three-dimensional numerical wave in the computational field was realized through defining the unsteady inlet boundary condition. The motion forms of the AUV navigating in head sea at high speed were carried out by the program source code of user-defined function (UDF) based on dynamic mesh. The hydrodynamic parameters of the AUV such as drag, lift, pitch torque, velocity, pressure and wave profile were got, which reflect well the real ambient flow field of the AUV navigating in head sea at high speed. The computational wave profile agrees well with the experimental phenomenon of a wave-piercing surface vehicle. The force law of the AUV under the impacts of waves was analyzed qualitatively and quantitatively, which provides an effective theoretical guidance and technical support for the dynamics research and shape design of the AUV in real complex environnaent. 展开更多
关键词 computational fluid dynamics dynamic mesh autonomous underwater vehicle auv MOTION head sea viscous flowfield
在线阅读 下载PDF
基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法
8
作者 江亚峰 张亮 +2 位作者 袁明新 王舜 刘维 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2419-2427,共9页
为了提高自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的路径规划能力和效率,提出了基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法。基于社群信息传递机制,首先设计了全局短、长连接算子,实现了已规划路径点邻域内最优点搜索和邻域外... 为了提高自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的路径规划能力和效率,提出了基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法。基于社群信息传递机制,首先设计了全局短、长连接算子,实现了已规划路径点邻域内最优点搜索和邻域外概率搜索;然后设计了局部短、长连接算子,实现了路径中心点的四边界衍生点搜索以及衍生点外可行路径连接;最后完成了AUV路径规划算法流程设计。6种模拟和2种海底地图仿真测试表明,与其他算法相比,该算法具有规划能力强、规划效率高以及规划路径光滑的优点。 展开更多
关键词 自主水下机器人 社群信息 长连接 短连接 路径规划
在线阅读 下载PDF
基于FNN优化的AUV姿态控制研究
9
作者 张海龙 齐向东 +1 位作者 普勇博 张涛 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期132-137,共6页
为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和... 为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和人工神经网络的计算模型,设计AUV姿态控制器并搭建Matlab仿真模型,有效解决模糊PID控制过度依赖经验,难以应对水下复杂工况的问题。仿真结果表明,相比于传统的模糊PID控制和BP神经网络,模糊神经网络PID姿态控制器具有更快的响应速度,达到稳定姿态所需时间减少一倍以上,有效改善了AUV姿态控制性能。 展开更多
关键词 自主水下潜航器 模糊PID BP神经网络 控制优化
在线阅读 下载PDF
基于改进麻雀搜索算法的AUV路径规划方法 被引量:1
10
作者 唐李军 范云霞 +1 位作者 周星宇 孙骞 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期275-287,共13页
[目的]针对复杂水下环境中自主水下航行器(AUV)三维路径规划算法存在的规划效果不理想、路径搜索不稳定等问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法的AUV路径规划方法。[方法]推导评价区间响应的矢量分析方法公式,引入分段学习和量子计算机制... [目的]针对复杂水下环境中自主水下航行器(AUV)三维路径规划算法存在的规划效果不理想、路径搜索不稳定等问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法的AUV路径规划方法。[方法]推导评价区间响应的矢量分析方法公式,引入分段学习和量子计算机制,改进经典麻雀搜索算法的更新公式。通过汤普森采样策略动态更新种群数量。在复杂洋流环境中进行仿真测试,验证改进算法的有效性。[结果]测试结果表明,改进算法的平均最长航行时间较改进前缩短49.88%,在极端突变的洋流环境下,路径规划失败率降低10.6%。[结论]研究成果揭示了该方法具有较强的全局搜索能力和寻优性能、算法收敛性能较好,具备高效的路径规划能力,对AUV以及其他领域的路径规划问题有借鉴意义。 展开更多
关键词 自主水下航行器 三维路径规划 麻雀搜索算法 区间优化 矢量分析法 运动规划
在线阅读 下载PDF
具有状态约束的AUV固定时间抗干扰控制
11
作者 王建晖 王浩远 +2 位作者 刘治 陈子韬 陈凯锐 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期2056-2065,共10页
针对具有状态约束、模型参数不确定、通信资源受限和外界未知时变干扰的自主水下机器人(AUV)的轨迹跟踪问题,本文提出了一种基于固定时间干扰观测器的事件触发控制方法.首先,基于固定时间稳定理论,利用双曲正切函数的特性设计干扰观测器... 针对具有状态约束、模型参数不确定、通信资源受限和外界未知时变干扰的自主水下机器人(AUV)的轨迹跟踪问题,本文提出了一种基于固定时间干扰观测器的事件触发控制方法.首先,基于固定时间稳定理论,利用双曲正切函数的特性设计干扰观测器,对系统的集总干扰进行估计,使得估计误差在固定时间内收敛.其次,基于所设计的干扰观测器,提出了一种AUV固定时间抗干扰轨迹跟踪控制方法,使得系统的跟踪误差在固定时间内收敛.同时,为了减少系统对通信资源的占用,在控制方法的设计中,引入了相对阈值的事件触发机制.最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 自主水下机器人 固定时间控制 干扰观测器 事件触发机制 状态约束
在线阅读 下载PDF
子母式AUV多载荷布放机构设计与性能测试
12
作者 李昊辰 乔文超 +3 位作者 张航 周胜增 田新亮 温斌荣 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期92-99,共8页
[目的]针对水下搜救、战时布防、密集攻击等场合对负载能力、响应速度、多体协同的特殊要求,提出一种子母式AUV的概念。[方法]设计高负载率内藏式的载荷携带形式、多点组合推冲的弹射出舱方式以及前后舱段错位交替的多载荷布放方法。构... [目的]针对水下搜救、战时布防、密集攻击等场合对负载能力、响应速度、多体协同的特殊要求,提出一种子母式AUV的概念。[方法]设计高负载率内藏式的载荷携带形式、多点组合推冲的弹射出舱方式以及前后舱段错位交替的多载荷布放方法。构建一套适用于载荷布放的笼式悬挂系统以及多载荷次序布放机构,并开展一系列实验室及湖上试验。[结果]结果表明:单个子AUV能在0.2 s内成功出舱,经过0.5 s的姿态变化成功与母AUV分离,6个子AUV在30 s内从母AUV中安全分离,布放冲击对母AUV影响较小。[结论]所提出的子母式AUV及其载荷布放方法具有良好的可行性和可靠性,可顺利实现多载荷的安全可靠布放。 展开更多
关键词 自主水下航行器(auv) 子母式auv 载荷布放 协同组网
在线阅读 下载PDF
基于AT-ISHUKF的AUV协同定位算法
13
作者 陈辉 毛征宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第19期107-114,共8页
针对自主水下航行器(AUV)在统计特性时变且未知的高斯噪声条件下作业时的定位精度不足问题,提出一种基于自适应阈值与改进Sage-Husa UKF(Adaptive Threshold and Improved Sage-Husa UKF,AT-ISHUKF)的AUV协同定位算法。首先,对量测噪声... 针对自主水下航行器(AUV)在统计特性时变且未知的高斯噪声条件下作业时的定位精度不足问题,提出一种基于自适应阈值与改进Sage-Husa UKF(Adaptive Threshold and Improved Sage-Husa UKF,AT-ISHUKF)的AUV协同定位算法。首先,对量测噪声协方差矩阵更新进行改进,以降低误差协方差矩阵失去正定性的风险;然后,引入自适应阈值判断噪声特性变化是否明显,若变化明显,采用较小的自适应因子来更快地适应这种变化,若变化不明显,则采用较大的自适应因子来保持估计的稳定性。仿真结果表明,在噪声统计特性时变且未知的基础上,统计特性突变为原来的5倍,平均定位误差比Sage-Husa-UKF算法减少了48.9%,均方根误差减少了61.7%。提出的AT-ISHUKF算法在噪声统计特性时变且未知的情况下有效地提高了跟随AUV的定位精度和滤波的鲁棒性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 无迹卡尔曼滤波 协同定位 自适应阈值
在线阅读 下载PDF
AUV近水面波浪跟随控制及环境参数分析
14
作者 王一 汪旋 +1 位作者 王检耀 李相衡 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期340-349,共10页
[目的]针对自主水下航行器(AUV)执行通信任务的隐蔽性要求,提出一种带折叠天线的AUV近水面通信模式。[方法]基于切片理论对规则波的波浪干扰力进行预报,建立AUV五自由度近水面运动方程;结合视线法(LOS)和PID控制器,开展AUV本体的波浪跟... [目的]针对自主水下航行器(AUV)执行通信任务的隐蔽性要求,提出一种带折叠天线的AUV近水面通信模式。[方法]基于切片理论对规则波的波浪干扰力进行预报,建立AUV五自由度近水面运动方程;结合视线法(LOS)和PID控制器,开展AUV本体的波浪跟随控制仿真研究。[结果]仿真结果表明,空间循迹运动的法向跟踪稳定精度为0.2476m,波浪跟随运动的垂向跟踪稳定精度为0.2326m,控制效果较好。同时,统计分析发现,波高和波频对控制效果影响显著,波高和波频越大,控制效果越差。[结论]所做研究验证了AUV近水面波浪跟随运动的可行性,可为高隐蔽实时通信等提供理论模型支撑。 展开更多
关键词 自主水下航行器 波浪干扰力 波浪跟随控制 视线法 PID控制
在线阅读 下载PDF
一种非合作环境下AUV惯性导航自辅助校正方法
15
作者 刘锡祥 邵仟彤 +2 位作者 程相智 姚逸卿 刘贤俊 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第12期1183-1189,1198,共8页
针对水下非合作环境中自主水下潜器(AUV)仅使用捷联式惯性导航系统(SINS)进行纯惯性导航解算时,存在误差累积导致导航误差发散。因此,提出了一种仅依赖SINS自身信息的惯性导航自辅助校正方法。所提方法通过在AUV长航过程中增加自辅助环... 针对水下非合作环境中自主水下潜器(AUV)仅使用捷联式惯性导航系统(SINS)进行纯惯性导航解算时,存在误差累积导致导航误差发散。因此,提出了一种仅依赖SINS自身信息的惯性导航自辅助校正方法。所提方法通过在AUV长航过程中增加自辅助环节来校正AUV长航过程中SINS的累积误差,并延缓后续误差累积速度。在自辅助环节中,AUV舵鳍桨配合,驱动运载体相对水流进行周期性运动,使SINS纯惯性解算导航信息呈现周期性特点。相对于SINS三类低频段误差(舒勒周期、地球周期与傅科周期)的频率而言,载体周期性运动信息表现出相对更高的频率特征。自辅助方法利用高通数字滤波器分离出高频周期性运动信息,并进一步将高频运动信息作为辅助信息源进行惯性基组合导航。以圆周运动为例的理论分析、数学仿真与航行实验初步验证了自辅助方法的有效性;基于理论分析与实验结果,进一步探讨了惯性自辅助的关键技术与能力边界。 展开更多
关键词 自主水下潜器 捷联式惯性导航系统 惯性自辅助 水下非合作环境
在线阅读 下载PDF
水下多AUV协同导航研究现状分析
16
作者 张帅帅 张涛 +1 位作者 张亮 胡斌 《战术导弹技术》 北大核心 2025年第4期120-132,140,共14页
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)协同导航定位技术是支撑现代海洋战略实施的重要基础。为了深入了解多AUV协同导航技术,从AUV协同导航需求、模型与算法、故障诊断与容错、编队跨域协同几个主要方面进行了综述,对其... 自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)协同导航定位技术是支撑现代海洋战略实施的重要基础。为了深入了解多AUV协同导航技术,从AUV协同导航需求、模型与算法、故障诊断与容错、编队跨域协同几个主要方面进行了综述,对其中的主流技术和关键问题进行了充分的讨论,详细分析了当前多AUV协同导航领域关键技术的优缺点,总结了该领域的研究现状,指明了水下多AUV协同导航领域的研究重点以及研究意义。在此基础上,进一步列举了基于AUV的跨域异构编队协同导航案例。根据目前的研究现状,预测了该领域未来的发展趋势,并指出目前亟待解决的关键问题,旨在为相关技术研究与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 自主水下航行器 协同导航 声学测距 容错处理 状态估计 卡尔曼滤波 优化方法 编队构型
原文传递
具有预设性能约束的AUV固定时间跟踪控制
17
作者 刘萌萌 王冰 +3 位作者 王迪 王俊玮 王昱 王海龙 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期118-125,共8页
针对具有外部复杂扰动和未知系统动态的水下潜航器轨迹跟踪控制问题,本文研究一种基于固定时间并带有预设性能函数的积分滑模精确控制方案,该控制器保证了闭环系统的稳态响应始终在预定义范围内。构造新的固定时间干扰观测器,用于实时... 针对具有外部复杂扰动和未知系统动态的水下潜航器轨迹跟踪控制问题,本文研究一种基于固定时间并带有预设性能函数的积分滑模精确控制方案,该控制器保证了闭环系统的稳态响应始终在预定义范围内。构造新的固定时间干扰观测器,用于实时估计和补偿未知扰动量。将预设性能控制、固定时间方法和非奇异快速终端滑模相结合设计控制算法,使轨迹跟踪误差收敛到预定范围内。同时,为改善滑模控制带来的抖振问题,引入双曲正切函数代替符号函数。最后,理论分析证明该闭环系统的稳定性,仿真及仿真对比结果验证了所设计控制律的有效性和优越性。 展开更多
关键词 水下潜航器 轨迹跟踪 固定时间控制 预设性能
在线阅读 下载PDF
基于MLP-ANN的AUV航向自适应PID控制 被引量:1
18
作者 张代雨 鲁昂奇 +2 位作者 鲍超明 刘镇玮 杨超翔 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期72-77,共6页
针对AUV在复杂环境下的非线性运动问题,提出一种基于多层感知器人工神经网络(MLP-ANN)的自适应PID控制方案用来实现AUV航向自适应控制。为解决PID固定增益在AUV复杂运动中不能保证高质量响应问题,通过构造人工神经网络模型,使用该模型... 针对AUV在复杂环境下的非线性运动问题,提出一种基于多层感知器人工神经网络(MLP-ANN)的自适应PID控制方案用来实现AUV航向自适应控制。为解决PID固定增益在AUV复杂运动中不能保证高质量响应问题,通过构造人工神经网络模型,使用该模型根据航行状态确定自适应PID控制器的参数变化趋势,并引入动量项在梯度下降法中计算得到更新的参数变化量,实现控制器参数自适应变化,通过Matlab仿真实验表明该方案的可行性。 展开更多
关键词 auv MLP-ANN 自适应 航向控制
在线阅读 下载PDF
基于生物启发模型的欠驱动AUV协同编队终端滑模控制
19
作者 李志豪 董早鹏 +2 位作者 刘伟 盛金亮 孙蓬勃 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期262-271,共10页
[目的]针对存在外界环境干扰以及模型不确定的欠驱动AUV协同编队轨迹跟踪控制问题,提出一种基于生物启发模型的终端滑模(BFTSMC)编队控制方法。[方法]首先,利用微分跟踪器平滑领航艇的艏向角,通过领航—跟随者的编队控制方法生成跟随艇... [目的]针对存在外界环境干扰以及模型不确定的欠驱动AUV协同编队轨迹跟踪控制问题,提出一种基于生物启发模型的终端滑模(BFTSMC)编队控制方法。[方法]首先,利用微分跟踪器平滑领航艇的艏向角,通过领航—跟随者的编队控制方法生成跟随艇的期望轨迹;其次利用反步法推导出虚拟期望速度以镇定AUV的位置误差,并采用生物启发模型,对虚拟速度控制律进行平滑处理,减少前期系统的抖振和降低对控制器的计算复杂程度;然后设计基于反正切函数的固定时间非奇异终端滑模控制器,使得整个编队系统更快收敛;最后为了减少外界环境干扰和模型不确定性带来的复合干扰,采用基于最小学习参数法的神经网络(MLP-RBF)进行补偿。[结果]相比于积分滑模控制,所提出的控制方法可使整个AUV编队系统更快、更精确地跟踪上参考轨迹。[结论]所设计的编队控制算法能够实现对AUV的三维轨迹跟踪。 展开更多
关键词 自主水下航行器 领航—跟随者法 生物启发模型 神经网络 滑模控制 编队控制
在线阅读 下载PDF
海流干扰下欠驱动AUV的自适应反步控制
20
作者 陈庆东 袁剑平 柴卓辉 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期138-145,共8页
在复杂海流干扰情况下,针对欠驱动自主水下机器人(AUV)运动控制的鲁棒性问题,本文提出了一种新的自适应反步控制策略(IABC)。该策略的核心在于构建一个高效的海流干扰估计模块,该模块能够实时在线辨识海流动态,为控制器提供即时的补偿... 在复杂海流干扰情况下,针对欠驱动自主水下机器人(AUV)运动控制的鲁棒性问题,本文提出了一种新的自适应反步控制策略(IABC)。该策略的核心在于构建一个高效的海流干扰估计模块,该模块能够实时在线辨识海流动态,为控制器提供即时的补偿信号。鉴于传统反步控制方法(BC)在处理复杂系统时易出现的“微分爆炸”难题,设计一阶滤波器生成控制指令所需的虚拟导数,保证控制系统的稳定性和平滑性。仿真结果表明,在航向和深度控制上,IABC方法均展现出了更高的控制精度与更强的抗干扰能力。在时变海流场景下,IABC航向误差降低了32.9%,深度误差降低了36.2%。在随机海流场景下,IABC航向误差降低了3.5%,深度误差降低了5%。 展开更多
关键词 海流干扰 欠驱动auv 反步法 估计器 自适应控制
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 250 下一页 到第
使用帮助 返回顶部