摘要
[目的]采用滑模变结构控制器来柔化控制信号以消除抖振,使航行器可以长时间且稳定地对水下生态环境进行监测.[方法]从仿生学的角度对传统水下航行器外形进行优化,设计了一款仿鱼型水下航行器,建立模型对其在水下航行的受力情况进行分析,同时运用滑模变结构对航行器的姿态控制器进行设计,并通过MATLAB仿真及水池和户外实验验证其可行性.[结果]采用的滑模控制法具有较强的鲁棒性,能有效抑制抖振,基本满足设计要求,该控制法能让航行器在水中保持稳定,确保水下拍摄图像清晰.[结论]将滑模变结构应用于仿鱼型航行器姿态控制可为后续控制器的优化提供参考,基于水平面非线性模型的航向控制器的控制相较于基于垂直面线性化模型的姿态控制器的控制更为复杂,需进一步研究.
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