基于模糊PID的新型AUV姿态控制A New AUV Attitude Control Based on Fuzzy PID
苏斌,齐向东
摘要(Abstract):
着重研究新型自主水下航行器(AUV)控制姿态控制,首先对航行器的运动过程进行受力分析,建立基于螺旋桨机架结构、及电机的力学模型。然后分别设计了基于传统PID和模糊PID控制算法的控制器,通过分析传统PID和模糊PID控制算法的特点,利用MATLAB搭建基于两种控制器的姿态控制系统模型,在两种姿态控制系统模型下,对航行器姿态的控制效果进行仿真与分析。仿真结果表明:在既定角度和角度曲线的条件下,基于模糊PID控制算法的控制器可以减少系统姿态的超调量,快速达到姿态稳态,对给定姿态曲线的跟随效果更好,可实现姿态的自动化、智能化控制。
关键词(KeyWords): 新型AUV;传统PID;模糊PID
基金项目(Foundation): 国家国际科技合作专项资助(2014DFR70280)
作者(Author): 苏斌,齐向东
参考文献(References):
- [1] 朱大奇,胡震.深海潜水器研究现状与展望[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2018,41(3):205-216.
- [2] 李一平,李硕,张艾群.自主/遥控水下机器人研究现状[J].工程研究-跨学科视野中的工程,2016,8(2):217-222.
- [3] 李硕,刘健,徐会希,等.我国深海自主水下机器人的研究现状[J].中国科学:信息科学,2018,48(9):1152-1164.
- [4] SHOW H M,LIN L,BHARATH R,et al.Biologically inspired composite vision system for traffic Monitoring[C]//Control and Automation (ICCA),2016 12th IEEE International Conference on.IEEE,Kathmandu,Nepal,2016:881-886.
- [5] 余后明.四旋翼无人机姿态控制研究[D].太原:中北大学,2019.
- [6] 高佳佳,高嵩,曹凯,等.一种四旋翼飞行姿态测试平台设计及稳定性分析[J].计算技术与自动化,2018,37(3):42-49.
- [7] 吴成富,刘小齐,袁旭.四旋翼无人机建模及其PID控制律设计[J].电子设计工程,2012,20(16):68-70.
- [8] BO CHANG.Design of Indoor Temperature and Humidity Monitoring System based on ZigBee and Fuzzy PID Technology[C]//International Information and Engineering Association.Proceedings of 2018 7th International Conference on Advanced Materials and Computer Science(ICAMCS 2018).Dalian,China,2018:23-30.
- [9] 宋勇,车江轩,孙大刚,等.PAM仿袋鼠腿悬架仿真建模及垂向参数特性研究[J],太原科技大学学报,2019,40(5):401-409.
- [10] 聂博文.微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究[D].长沙:国防科技大学,2006.