过渡目标值的非线性PID对自治水下机器人变深运动的稳定控制

摘要：

针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制.

关键词：自治水下机器人、阶跃变深、非线性过渡函数、系统稳定性、非线性PID

所属期刊栏目：35

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：水下巡航系统XDA13030294;中国科学院战略性先导科技专项

在线出版日期：2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1120-1125