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公开(公告)号：CN115357037A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211115969.4
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明提供了一种水下航行器自适应量化控制方法及系统，所述方法包括：建立水下航行器模型；利用对数量化器对量化环节进行描述，建立带有量化环节的航行器模型；利用自适应律对未知量进行在线估计，计算输入控制推力和输入控制力矩。本发明的优势在于：本发明考虑了执行器量化情况下的水下航行器轨迹跟踪控制问题，利用自适应方法对量化环节进行补偿，提高了控制精度；所提出的控制器的闭环稳定性得到了证明。
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公开(公告)号：CN115479507B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202211115521.2
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明提供了一种水下航行器制导控制方法及系统，所述方法包括：建立水下航行器制导控制一体化模型；构造全局滑模函数；建立事件触发控制器，利用所述全局滑模函数计算控制信号，判断事件触发控制器是否满足触发条件，若满足触发条件则更新直舵控制指令。本发明的优势在于：本发明的方法利用利用全局滑模函数对控制器进行设计，可以使视线角速度误差有限时间内收敛至零点附近，实现水下航行器对来袭目标的拦截，减小通信、执行器操纵的次数，节约系统资源，并提高控制精度。本发明能够使水下航行器事件触发制导控制一体化系统有限时间收敛，加快航行器响应速度，提高拦截概率。
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公开(公告)号：CN115576334B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211098949.0
申请日：2022-09-07
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明提供了一种欠驱动水下航行器编队控制方法及系统，所述方法包括：建立水下航行器模型；利用图论知识建立通信拓扑式，引入辅助变量构建编队控制器；计算虚拟控制律，并将结果用于控制器的设计中，计算出控制推力输入与理想姿态指令；计算输入力矩使水下航行器的姿态跟踪理想姿态指令，使得一组航行器可以实现编队航行。本发明的优势在于：利用单位四元数对姿态进行描述，提高运算效率并可以避免奇点；通过一个积分型辅助变量结合双曲正切饱和函数构建编队控制器，增加了编队集群过程中的平稳性。
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公开(公告)号：CN115421501A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211119394.3
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明提供了一种水下航行器有限时间信号估计方法及系统，所述方法包括：变换水下航行器制导控制一体化模型；建立有限时间收敛观测器，估计视线角速度与侧滑角信号。本发明的优势在于：本发明能够实现存在外界干扰时对视线角速度与侧滑角信号的快速、精确估计，适用于水下航行器拦截来袭目标的制导控制设计过程。观测器能够有限时间收敛。
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公开(公告)号：CN115357037B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202211115969.4
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明提供了一种水下航行器自适应量化控制方法及系统，所述方法包括：建立水下航行器模型；利用对数量化器对量化环节进行描述，建立带有量化环节的航行器模型；利用自适应律对未知量进行在线估计，计算输入控制推力和输入控制力矩。本发明的优势在于：本发明考虑了执行器量化情况下的水下航行器轨迹跟踪控制问题，利用自适应方法对量化环节进行补偿，提高了控制精度；所提出的控制器的闭环稳定性得到了证明。
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公开(公告)号：CN111900899A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010597399.1
申请日：2020-06-28
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明公开了一种基于双转电机的水下航行器横滚稳定控制系统，所述系统包括控制机构、推进机构和执行机构；控制机构，用于根据期望横滚角和实时采集的水下航行器横滚角计算得到控制力矩，并将控制力矩转换为期望的电机转速并作用于执行机构，使得水下航行器的横滚角与期望横滚角的偏差值在阈值范围内；推进机构，包括沿着相反方向转动的两个同轴螺旋桨，以及两个相同的无刷直流电机；两个无刷直流电机分别与两个螺旋桨连接；产生水下航行器向前航行的动力；执行机构，由推进机构的两个无刷直流电机组成；根据期望的电机转速分别带动各自连接的螺旋桨转动，产生力矩差作用于水下航行器，使得水下航行器的横滚稳定。
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公开(公告)号：CN115421501B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211119394.3
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明提供了一种水下航行器有限时间信号估计方法及系统，所述方法包括：变换水下航行器制导控制一体化模型；建立有限时间收敛观测器，估计视线角速度与侧滑角信号。本发明的优势在于：本发明能够实现存在外界干扰时对视线角速度与侧滑角信号的快速、精确估计，适用于水下航行器拦截来袭目标的制导控制设计过程。观测器能够有限时间收敛。
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公开(公告)号：CN115479507A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211115521.2
申请日：2022-09-14
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： F42B19/01
摘要： 本发明提供了一种水下航行器制导控制方法及系统，所述方法包括：建立水下航行器制导控制一体化模型；构造全局滑模函数；建立事件触发控制器，利用所述全局滑模函数计算控制信号，判断事件触发控制器是否满足触发条件，若满足触发条件则更新直舵控制指令。本发明的优势在于：本发明的方法利用利用全局滑模函数对控制器进行设计，可以使视线角速度误差有限时间内收敛至零点附近，实现水下航行器对来袭目标的拦截，减小通信、执行器操纵的次数，节约系统资源，并提高控制精度。本发明能够使水下航行器事件触发制导控制一体化系统有限时间收敛，加快航行器响应速度，提高拦截概率。
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公开(公告)号：CN111900899B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010597399.1
申请日：2020-06-28
申请人： 中国科学院声学研究所
摘要： 本发明公开了一种基于双转电机的水下航行器横滚稳定控制系统，所述系统包括控制机构、推进机构和执行机构；控制机构，用于根据期望横滚角和实时采集的水下航行器横滚角计算得到控制力矩，并将控制力矩转换为期望的电机转速并作用于执行机构，使得水下航行器的横滚角与期望横滚角的偏差值在阈值范围内；推进机构，包括沿着相反方向转动的两个同轴螺旋桨，以及两个相同的无刷直流电机；两个无刷直流电机分别与两个螺旋桨连接；产生水下航行器向前航行的动力；执行机构，由推进机构的两个无刷直流电机组成；根据期望的电机转速分别带动各自连接的螺旋桨转动，产生力矩差作用于水下航行器，使得水下航行器的横滚稳定。
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公开(公告)号：CN113608541A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110904247.6
申请日：2021-08-06
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 本申请提出一种水下航行器姿态控制方法和系统，所述方法包括：设置控制对象的控制目标的值；所述控制对象包括舵机，控制目标至少包括以下：俯仰角、横滚角和偏航角；获得所述控制目标的至少一个过渡信号；根据所述控制对象输出的第一姿态计算姿态估计值和扰动量估计值；所述控制对象输出的第一姿态包括所述控制对象输出的第一俯仰角、第一横滚角和第一偏航角；所述姿态估计值至少包括俯仰角估计值、横滚角估计值和偏航角估计值；计算所述过渡信号与所述姿态估计值的误差值，对所述误差值进行非线性误差反馈，得出第一控制量；根据所述扰动量的估计值对第一控制量进行补偿，获得第二控制量；根据所述第二控制量获得所述控制对象输出的第二姿态。
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