刘慧婷，张　明，曾庆军，眭　翔，宋振文

(1.江苏科技大学 电子信息学院，江苏 镇江　212003; 2.常州信息职业技术学院机电工程学院，江苏 常州　213164；3.江苏科技大学 计算机科学与工程学院，江苏 镇江　212003)



水下机器人抗波浪扰动动力定位研究

刘慧婷1，张明1，曾庆军1，眭翔2，宋振文3

(1.江苏科技大学 电子信息学院，江苏 镇江212003; 2.常州信息职业技术学院机电工程学院，江苏 常州213164；3.江苏科技大学 计算机科学与工程学院，江苏 镇江212003)

针对水下机器人近水面运动受到波浪干扰而产生的不确定性问题，结合所研制的新型海洋工程模态切换机器人MC-ROV，文章基于CFD法建立动力学模型，进行6DOF动力定位分析；根据定位误差设计力和力矩分配策略，采用非奇异终端滑膜控制(NTSM)对推力予以补偿，以减小由波浪等随机带来的影响，并采用无味卡尔曼(UKF)实时估计水下机器人的状态；仿真结果表明，该方法具有良好的动力定位效果，并且在受扰动后可以迅速调整动力分配策略，减小其带来的负面影响。

水下机器人；动力定位；扰动；非奇异终端滑动模型；无味卡尔曼

0　引言

水下机器人被用于各种水下作业，在探索、检修、监控等方面发挥极为重要的作用。水下机器人动力定位是利用一系列使动装置(主要为推进器)使其保持在某一特定位置和角度。动力定位系统由传感器、控制器、滤波算法和推进器等组成，不仅要克服系统本身的高度非线性和耦合性，还要注意外部干扰如波浪、海流等[1]。由于水下机器人的动态行为在很大程度上决定于推力的大小和方向，因此对推进器实施恰当的控制策略十分重要。……