系统工程与电子技术

作者：徐海祥, 胡聪, 余文曌, 姚国全

单位：1. 武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室, 湖北 武汉 430063；2. 武汉理工大学船海与能源动力工程学院, 湖北 武汉 430063

关键词：浮力调节机构,无人水下航行器,动态面控制器,线性扩张状态观测器,正交神经网络饱和补偿器

基金：国家自然科学基金(51879210);国家自然科学基金(51979210);中央高校基本科研业务费专项资金(2019III040);中央高校基本科研业务费专项资金(2019III132CG)

针对浮力调节机构约束下无人水下航行器(unmanned underwater vehicle, UUV)的变深控制问题, 提出一种基于正交神经网络饱和补偿器的自适应动态面控制方法。首先，建立考虑执行机构动态特性的UUV数学模型。在此基础上, 采用反步法和非线性跟踪微分器设计动态面控制器, 同时引入线性扩张状态观测器(linear extended state observer, LESO)在线估计浮力变化与模型不确定性引起的干扰, 继而在控制器中进行补偿。然后，基于正交神经网络设计饱和补偿器, 并证明闭环系统所有误差一致最终有界。仿真结果表明, 与现有的动态面控制方法相比, 所提方法在浮力调节机构约束下, 具有较好的动态性能与稳态精度。

来源：2022年第11期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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