四旋翼水下机器人及其矢量角度测试实验分析

摘要：

为提高水下机器人运行稳定性,降低综合能耗,研究一种矢量推进式四旋翼水下机器人,该机器人的4个水下推进器通过绕OY轴转动,形成矢量推进.针对数据野点问题,以及D/A模块输出误差问题,通过设计一种控制电压闭环缓变调节方法,防止因野点存在而烧毁舵机和推进器,同时减小方差,提高稳定性;通过试验法研究了矢量角度对水下机器人控制性能的影响规律.结果表明:矢量角度小于45°时,艏向定值跟踪实验中,响应速度较快,超调量较大,稳态误差较高,平均功耗较低;同频率艏向动态跟踪实验中,平均误差较高,平均功耗较低;变频率艏向动态跟踪实验中,平均功耗较低;深度定值跟踪实验中,响应速度较慢,超调量较小,稳态误差较低,平均功耗较高,同频率深度动态跟踪实验中,平均误差较低,平均功耗较高;变频率深度动态跟踪实验中,平均功耗较高.矢量角度大于55°时,各项控制性能指标与矢量角度小于45°时相反.可见矢量角度为45°～55°时,为控制性能过渡区间.

关键词：四旋翼水下机器人、矢量推进、控制电压调节、控制性能实验

所属期刊栏目：22

分类号：TP242.3(自动化技术及设备)

资助基金：江苏省自然科学基金;江苏省高校自然科学基金项目

在线出版日期：2022-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：13345-13354