作业型水下机器人姿态调节控制研究

来源：计算机技术与发展杂志2020年第03期北京时间：

作者：周克秋;李钦奉

摘要：为了解决在作业时水下机器人载体上的机械手伸展过程将会引起载体重心发生变化,导致水下机器人发生纵横 倾运动,影响作业效率的问题,考虑到水下 机器人控制系统较为复杂,因此引入模糊滑模控制,根据要求设计出一款模糊 滑模控制器。 利用计算机和MATLAB技术,将水下机器人姿态运动方程与常规PID控制和模糊滑模控制分别结合起来进 行仿真分析。 仿真结果表明,模糊滑模控制相比于常规PID控制,在机械手关节正弦运动过程中,姿态角下降了20%以上,横倾姿态角度误差减小了30%以上,纵倾姿态角误差也超过了8%以上。 在悬停作业过程中,纵横倾姿态角度都下降了30%以上。 通过两种不同控制方式的仿真,验证了模糊滑模控制的控制效果要优于常规PID控制,能够取得更好的控 制效果,同时利用计算机技术缩短了研究时间、提高了研究效率。

关键词：水下机器人;姿态控制;重心调节;模糊滑模控制;MATLAB技术