【摘 要】
：
自主水下机器人（AUV）是人类了解海洋、开发海洋的重要工具之一,而目标追踪问题是水下机器人应用所面临的主要关键技术之一,它能够实现水下机器人在复杂的海洋环境下执行任务,可靠的目标追踪策略不仅关系到水下机器人作业任务的成功与否,甚至影响其安全性。考虑到水下环境复杂多变,水下机器人运动过程中存在流体阻力、负载变化等不确定因素,这些因素使得处理水下机器人模型的不确定参数及外部干扰是不可避免的。此外,在实
论文部分内容阅读
自主水下机器人（AUV）是人类了解海洋、开发海洋的重要工具之一,而目标追踪问题是水下机器人应用所面临的主要关键技术之一,它能够实现水下机器人在复杂的海洋环境下执行任务,可靠的目标追踪策略不仅关系到水下机器人作业任务的成功与否,甚至影响其安全性。考虑到水下环境复杂多变,水下机器人运动过程中存在流体阻力、负载变化等不确定因素,这些因素使得处理水下机器人模型的不确定参数及外部干扰是不可避免的。此外,在实际的海洋环境中,由于受到潮汐及洋流的影响,测量的速度信号易被环境噪声干扰,降低速度信号质量,且速度传感器的安装成本及其他实际原因进一步导致水下机器人的速度测量是不易的。针对上述问题,本文基于速度观测器,对水下机器人的追踪控制策略进行研究。主要研究工作如下所示:（1）针对AUV高度复杂的非线性系统,进行模型构建。然后采用浮标辅助定位估计方法获取水下机器人位置信息,设计了一种有限时间速度观测器,并利用线性矩阵不等式（LMI）优化工具得到相应的性能条件,实现了在有限时间内精确获取水下机器人的速度信息,结果由仿真进行验证。（2）考虑AUV模型存在不确定参数及外界扰动的情况下,改进原有的速度观测器得到了一种快速终端滑模速度观测器。利用观测的速度信息,设计了一种自适应非奇异快速终端滑模跟踪控制器,采用自适应方法处理模型的集总不确定性,实现AUV在有限时间内到达目标点。对所提出的控制策略,充分考虑了观测器的影响,设计相应的李雅普诺夫函数分析其稳定性,并给出有限时间稳定的充分条件。（3）针对多AUV编队的协同追踪控制问题,充分考虑AUV执行器受到饱和约束,在速度信息不可测和饱和约束下设计分布式编队控制器实现AUV编队的控制。然后提出新的凸包表达式,以此建立了依托观测速度及时滞的稳定性判据来确保多AUV编队追踪控制性能。同时,针对多AUV系统研究了吸引域优化问题,得到了速度观测器和执行器饱和下的吸引域优化方法。
其他文献
在我国新能源发展战略的指导下,分布式发电技术、电力电子技术、智能控制技术得以迅速提高。由于分布式发电系统大量并入,负荷区域冗杂度进一步增加,建模工作开始向广义负荷方向发展。如何有效建立广义负荷模型,提高仿真精度,是电力系统研究领域中亟待解决的难题。为此,本文提出了两种基于优化神经网络的广义负荷建模新方法。针对广义负荷随机性且复杂性的问题,提出了一种基于自编码器融合极限学习机（Auto Encode
视觉语言航行（Vision-and-Language Navigation,VLN）是在未知环境中让机器人依据自然语言指令,以不同时刻下可见范围内的视觉点信息为参考实现航行,最终到达目标位置,这项任务对基于感知智能实现认知智能具有重要意义。然而现有研究方法对于感知信息的处理仍然存在着信息利用不完整的问题,对于认知智能的实现还缺乏现实意义。因此,本文提出基于长短期记忆（Long Short-Term
幼儿教育的重要性在当今已越来越突出,身为幼儿教育工作者,我们应该切实使幼儿教育的有效性落到实处。基于《幼儿园教育指导纲要（试行）》中的要求,我们有必要探讨幼儿园种植资源开发与利用的有效策略,使幼儿亲近和探究自然的欲望得到满足,促使幼儿的本能得到积极的和主动的发展。
尽快形成统一、开放、竞争和有序的国内大市场,是构建双循环新发展格局的基础和前提。当前要素市场发育程度大大落后于商品市场,阻碍因素主要有纵向政府治理、横向政府治理和企业市场势力等三方面。其中,纵向政府治理阻碍统一市场形成的深层次原因,主要在于中国以赶超西方国家为目标的现代化进程还在进行中,赶超型体制中的增长追赶战略,需要更多地发挥政府有形的手的作用;而横向地方政府治理阻碍国内统一大市场形成的原因,则
荷电状态（State of Charge,SOC）代表电池相对剩余电量,是衡量电池放电能力的重要指标;电池有效容量是衡量动力电池老化状态和储能能力的重要参数。它们的准确估算是电池管理系统实现状态监测和能量均衡的前提。本文使用优化算法、改进无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）算法以及改进鲁棒极限学习机算法（Outlier-Robust Extreme Learni
随着技术的不断发展和分布式电源渗透率的提高,微电网内部的输电线路和电力电缆发生故障的频率也越来越高。在微电网运行过程中,输电线路和电力电缆故障会导致大规模的停电,造成非常严重的经济损失,因此有必要对微电网的故障进行识别和诊断。本文以风光储微电网为研究对象,提出了基于优化神经网络的微电网故障诊断新方法。具体研究内容如下:首先为了对微电网故障类型进行准确识别,提出一种基于鲸鱼算法优化极限学习机的微电网
研究以湖南某新建酱香型白酒酿造车间全年八个轮次发酵周期的酱酒醅为研究对象,分析不同轮次、不同空间位置的酱酒醅在堆积和窖池两个发酵过程中理化因子的变化规律。研究表明,随着发酵轮次的推进,酒醅的水分、酸度、还原糖含量逐渐增加,淀粉含量逐渐减少;而同一发酵轮次中,水分、酸度、还原糖含量总体表现为中、下层酒醅高于上层酒醅,而淀粉含量不同层次间差异较小。
内高压成形是在金属管材内部施加液体压力而成形中空零部件的工艺,因其具有节约材料、减轻重量等特点,广泛应用于汽车、航空、航天等领域。但由于受安装精度、液压参数摄动等不确定性因素影响,传统的控制方式不能满足内高压成形机电液控制系统精度的要求,进而会导致生产的构件不合格,为此本文对内高压成形机电液控制技术作了深入研究。本文主要研究工作如下:首先,根据相关文献分析了内高压成形技术的工艺过程及电液控制技术的
为了实现面向木工家具制造的龙门机器人的高精度快速定位,本文基于半物理仿真技术对龙门机器人视觉定位方法进行了研究,主要内容如下:首先,设计并构建了基于半物理仿真的龙门机器人视觉测量实验系统。该系统利用Unity软件实现龙门机器人木门加工场景的仿真,用工业相机采集投影仪投影的虚拟仿真场景,在交互环境中实现对虚拟场景下龙门机器人末端相对位姿的求解。其次,提出了基于图卷积全局推理模块增强的Center N
本文研究了依赖于时间和强度耦合Jgynes-Cummings模型中原子的动力学行为和偶极压缩现象，并详细讨论了原子与腔场以时间脉冲形式耦合时，脉冲宽度和腔场强度对原子能级布居数反转和原子算符压缩的影响。结果表明，原子的能级布居数反转和偶极压缩随时间的演化特性与其他强度耦合模型明显不同，而且可以通过脉冲宽度有效控制原子的能级间跃迁和量子涨落。