于浩洋，李普强

(黑龙江工程学院 电气与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150050)

无缆自主式水下机器人航向的模糊控制

于浩洋，李普强

(黑龙江工程学院 电气与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150050)

针对自主式水下机器人各自由度之间相互耦合，其水下运动易受诸多外界环境干扰，运动具有强非线性，航向控制具有不稳定性等特点，建立近似的航向控制数学模型，设计出带有积分环节的模糊控制器，同时分析该模糊控制器的控制机理，给出积分模糊控制器的基本结构，在MATLAB /SIMULINK环境下进行了仿真验证，仿真结果表明这种控制方法能有效地提高控制系统的控制性能，具有较好的鲁棒性。

无缆；自主式水下机器人；航向；模糊控制；仿真

当前水下机器人已经成为替代人进行水下作业的重要工具，而其中无缆自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle，AVU)以其适应性强、智能化程度高、活动范围广等特点，更广泛地应用于水下作业, 受到各国各相关单位的高度重视[1-2]。由于AUV具有进退、浮潜、横移、横倾、纵倾、转艏6个自由度，各自由度之间相互耦合[3]。其运动控制涉及到航向、速度、深度、纵倾等诸多模块，水下运动易受海流、波浪、密度、压力等外界环境干扰，运动具有强非线性，再加之难以建立精确的数学模型，所以AUV的运动控制具有一定的难度[4]，而AUV航向控制又是其运动控制中的重要控制部分，精确的航迹控制是其水下作业的基础和前提，是水下规避障碍、定向巡航的重要保证。

本文提出利用带有积分环节的模糊控制(简称积分模糊控制)对其航向进行跟踪控制。……