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基于MATLAB的自主水下航行器经典控制算法仿真分析

2021-05-08刘华栋康宝臣冯丽娜

数字海洋与水下攻防 2021年2期

刘华栋,康宝臣,冯丽娜

(1.海军装备部,山西 太原 030027;2.山西汾西重工有限责任公司,山西 太原 030027)

0 引言

在海洋资源开发和海军军事任务双重需求的牵引下,水下无人航行器以及自主水下航行器成为当前的热门研究课题。自主水下航行器就是离开发射平台后仍具备自行航行能力至预定水域侦查、探测和打击为一体的航行器。为进一步提高布设的隐蔽性,研制自主水下航行器就显得特别重要。自主水下航行器能在敌方防潜设施外启动航行,利用其自身的动力装置航行到预定海域对敌重要港口或水域进行侦查、探测和打击。

自主水下航行器无论是在军用市场还是民用市场,全球各国都在加紧研制与开发采用最新科技成果的水下无人航行器。未来的水下无人航行器结构更加简单,功能多样,自适应能力强,可游刃有余地执行复杂的任务[1]。而各种控制算法,如神经网络控制、模糊控制、滑模控制和模糊 PID控制等智能控制算法均被应用到了UUV的运动控制中[2-7]。文献[2]采用了经典的 PID控制算法,文献[3]采用了以太网的分布式控制系统设计,文献[4]采用了滑模理论控制算法,文献[5]则将经典 PID算法、自抗扰技术、模糊策略和滑模控制算法分别进行了分析与设计,文献[6]采用了神经网络控制算法,文献[7]采用了鲁棒滑模控制算法。

进入21世纪,仿真技术得以发展的主要原因,是它所带来的巨大社会经济效益。仿真主要应用于航空、航天、航海、电力、化工以及其他工业过程控制等工程技术领域。……

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