一种摆式球形机器人水中俯仰运动的稳定控制方法

来源：振动与冲击杂志2018年第13期北京时间：

作者：李艳生，杨美美，孙汉旭，刘志民，张毅

单位：1. 重庆邮电大学 先进制造工程学院，重庆 400065；2. 北京邮电大学 自动化学院，北京 100876

摘要：摆式球形水下机器人利用内部俯仰摆与中心螺旋桨相互配合可实现机器人在水中的上升和下潜运动，但是俯仰摆的频繁摆动会引起机器人速度波动，降低了系统稳定性。针对该种机器人俯仰驱动特点，提出了一种两级滑模方法来同时控制机器人俯仰角和俯仰摆的摆动角，引入RBF神经网络对干扰项进行自适应补偿。在理论上证明了设计的控制器是稳定的，仿真和实验结果也表明提出的控制方法可以实现机器人俯仰角的快速控制，并且能够对俯仰摆的频繁摆动进行有效抑制，提高了该种机器人水中运动的稳定性。<br>

关键词：球形机器人；无人水下航行器；自适应控制；滑模控制；