唐文政，胡 测，梁 镜

（中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003）

0 引言

随着AUV应用领域逐渐拓展，各种任务场景对其运动控制提出了更高要求。在执行抵近探测、悬停作业以及定点待命等任务时，往往需要 AUV具备自主靠近目标点并保持位置稳定的动力定位能力。国内外针对动力定位技术已开展一系列研究，并在水面船舶领域已得到较好解决[1-2]。出于对成本、质量以及推进效率等方面的考虑，AUV的运动执行机构往往被配置为欠驱动式，但是仅通过较少输入实现六自由度运动控制，在获得诸多优势的同时也增加了动力定位控制器的设计难度[3]。

对于AUV动力定位问题，文献[4]设计了滑模控制器并引入波浪扰动预测，实现轨迹跟踪控制与定点控制，并通过仿真进行验证；文献[5]考虑了未知的海流干扰，提出了一种基于反演技术的自适应变结构控制方法；文献[6]将环境最优动力定位控制（WOPC，Weather Optimal Positioning Control）的概念应用到全驱动自主水下机器人，基于神经网络自适应反演法设计了动力定位控制器；文献[7]提出了一种基于 Lyapunov 的模型预测控制方法，结合推力的优化策略进行动力定位控制；文献[8]针对全驱动 AUV近水面运动中自身惯量小且环境扰动敏感的问题，提出了一种动力定位控制方法。

以上控制方法大多基于复杂的非线性控制方法，且有些仅针对全驱动配置，难以有效应用到欠驱动AUV的工程实践中。因此，本文以自研AUV平台为研究对象，考虑其欠驱动特性与任务内容，基于线性控制提出一种动力定位控制方法，以实现自主抵近目标点并在其附近小范围区域保持水平位置稳定的控制效果，并结合试验数据证明该控制方法的有效性。……