山东省自然科学基金(ZR2012FL18)
- 作品数：7 被引量：7H指数：2
- 相关作者：袁健张文霞周忠海金光虎徐娟更多>>
- 相关机构：山东省科学院山东省海洋环境监测技术重点实验室青岛理工大学更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程理学一般工业技术更多>>
- 全驱动式自主水下航行器有限时间编队控制被引量：3
- 2014年
- 为了研究了全驱动式自主水下航行器有限时间编队控制问题。针对多AUV编队控制过程中的可变通信拓扑情形,首先通过预定义AUV间的通信距离,将多AUV系统建模为通信拓扑可变系统。其次对AUV三维运动学和动力学进行建模;为实现多AUV编队控制的有限时间控制,提出一种有限时间的二阶一致性控制算法,对AUV的速度(线速度和角速度)和位置(平移和角度)进行一致性协同控制,利用一致性协同后的速度量和位置量以及各AUV的动力学方程,求解各AUV的推力和推力矩。最后通过对可变通信拓扑情形下的多AUV编队控制进行了数值仿真,验证了所提有限时间编队控制策略的有效性。
- 袁健张文霞周忠海
- 关键词：编队控制
- 水面无人艇一致性协同控制方法研究被引量：1
- 2016年
- 本文研究了多个水面无人艇(USVs)的一致性协同控制方法。考虑到多个水面无人艇具有不同的初始速度和初始驶向角,采用一致性算法进行速度和驶向角的一致性协同。分别讨论了有/无虚拟领航者、具有不变和动态参考信息以及参考信息具有不一致性情况下的多USV协同控制。针对各USV拥有不同虚拟领航者信息的情况,提出在一个采样周期内对参考信息和各USV信息分别进行一致性协同的两层一致性算法。针对大尺度协同控制导致的时延和数据掉包问题,将时延和数据掉包统一考虑,存储数据并利用历史数据代替已丢失数据进行一致性协同。仿真验证了控制策略的有效性。
- 袁健
- 关键词：水面无人艇虚拟领航者网络时延
- 差速转向式双推无人艇航向与航速联合控制研究
- 2022年
- 针对双推无人艇航速和航向联合控制问题,研究了MOOS-Ivp架构下基于PID控制的双电推无人艇航向与航速控制方法.首先研究了MOOS-Ivp架构下相应软件模块的功能和系统组成,并配置了保证控制系统正常运行所需的软件模块,提出了一种采用PID算法的航向和航速控制的闭环控制方法,设计了影响航向和航速PID控制精度的控制参数,进一步根据系统控制流程编写了闭环控制模块软件,并设计了下位机控制器和运动控制器的控制协议.最后通过岸边实验获取了该无人艇的速度和航向控制参数,并通过仿真和岸边实验验证了所提控制方法的有效性.
- 袁健
- 一种基于激光干涉原理的水声应答器系统设计
- 2016年
- 传统压电陶瓷接收式水声应答器存在非线性响应的缺陷,导致输入信号幅度与输出的信号幅度成非线性关系。本文基于光学干涉仪原理设计一种激光干涉接收式水声应答器。利用激光干涉方法接收并检测微弱的水声信号,检测的水声信号幅度与输出的信号大小成线性关系,避免了压电陶瓷固有的非线性响应;利用系统模块化设计理念设计了应答器系统前端信号接收及预处理模块、信号处理模块和脉冲回发模块,对应答器系统进行了收发测试,并针对系统调试中出现的问题进行了系统参数调节和改进。
- 张文霞袁健
- 关键词：水声应答器模块化设计方法
- 基于卡尔曼滤波的自主式水下航行器大尺度编队控制被引量：2
- 2013年
- 针对网络环境下环境噪声对自主式水下航行器编队控制的影响,提出一种利用卡尔曼滤波实时估计AUV最优运动状态的编队控制方法.将空间间隔较远的多AUV系统建模为多智能体系统,从大尺度上研究其编队控制问题.为了得到每个AUV速度状态的最优估计值,每个AUV都嵌入一个全局卡尔曼滤波器,利用该全局滤波器进行最优估计从而计算出噪声环境下其自身的最优位置.仿真结果验证了所给出的控制策略的有效性.
- 袁健周忠海金光虎徐娟李俊晓
- 关键词：自主式水下航行器卡尔曼滤波一致性
- 欠驱动式水下监测机器人航路点轨迹跟踪控制技术研究被引量：1
- 2016年
- 欠驱动式水下剖面监测机器人要实现对预定剖面轨迹航路点的跟踪观测,其航路点的轨迹跟踪控制技术是实现高精度剖面观测的关键。研究思路为:首先采用物理建模和实验验证方式对水下机器人进行动力学建模;其次通过设计分布式控制器A和控制器B以及两者之间的通信协议,实现对通信时延的实时计算;然后通过扰动前馈和逐次逼近转换方法,设计能有效抑制脐带缆等外扰动并解决通信网络时延的网络化前馈-反馈最优轨迹跟踪控制方法。其中为实现平滑控制通过设置跟踪误差阈值和控制切换面,设计一种能实现无抖振航路点轨迹跟踪的分段复合有限时间跟踪控制方法。研究步骤为机器人动力学建模、前馈-反馈最优跟踪控制和分段复合有限时间跟踪控制算法设计以及控制方法的仿真和实验验证,分步进行并验证设计方法的有效性,为欠驱动式水下剖面监测机器人的轨迹跟踪控制技术提供理论依据。
- 袁健
- 反步轨迹跟踪控制的移动机器人队形成形控制
- 2016年
- 该文研究了多个移动机器人队形成形控制方法。基于反步(backstepping)轨迹跟踪控制方法提出一种多移动机器人队形成形控制方法。首先根据不同的作业任务,预定义每个机器人的不同运动轨迹坐标点并将系列坐标点预编程到每个机器人控制器中,机器人的位置坐标使用栅格进行定位;然后采用backstepping方法对每个机器人分别设计轨迹跟踪控制方法,实现对预定义轨迹坐标的跟踪,从而实现期望的控制队形。最后通过仿真验证了该控制方法的有效性。
- 张文霞袁健
- 关键词：移动机器人
