[发明专利]一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法有效
| 申请号： | 201910276578.2 | 申请日： | 2019-04-08 |
| 公开（公告）号： | CN109901402B | 公开（公告）日： | 2021-10-29 |
| 发明（设计）人： | 万磊;孙延超;张靖宇;秦洪德;杜雨桐;李晓佳;李骋鹏 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工程大学 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 刘冰 |
| 地址： | 150001 黑龙江*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法，本发明涉及自主水下机器人路径跟踪方法。本发明的目的是为了解决现有AUV路径跟踪控制中艏向穿越‑π/π不连续点的情况时，路径跟踪准确率低的问题。过程为：一、测量初始时刻AUV的状态测量值，设置AUV的期望路径；二、得到AUV的路径跟踪误差；三、得到优化后的路径跟踪误差；四、使优化后的路径跟踪误差收敛，得到AUV的控制输入，AUV的控制输入包括控制AUV的力矩和力；五、判断AUV是否走完跟踪路径，若走完跟踪路径，得到AUV的控制输入；若没有走完跟踪路径，重新执行二到五，直至AUV走完跟踪路径。本发明用于自主水下机器人路径跟踪领域。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 航向 平滑 技术 自主 水下 机器人 路径 跟踪 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤一、测量初始时刻AUV的状态测量值，设置AUV的期望路径p(σ)；步骤二、测量当前AUV的状态测量值，根据当前AUV的状态测量值和AUV的期望路径p(σ)得到AUV的路径跟踪误差；路径跟踪误差ep(t)包含AUV当前的位置与当前时刻的期望点的位置(x(σ(t)),y(σ(t)))的距离，当前的航向角与期望的航向角ψ(σ(t))的差值；步骤三、对步骤二得到的当前的航向角与期望的航向角ψ(σ(t))的差值进行优化，得到输入给控制器的参考航向；将输入给控制器的参考航向和步骤二得到AUV当前的位置与当前时刻的期望点的位置(x(σ(t)),y(σ(t)))的距离结合，得到优化后的路径跟踪误差ep(t)；步骤四、使优化后的路径跟踪误差ep(t)收敛，得到AUV的控制输入，AUV的控制输入包括控制AUV的力矩和力；步骤五、判断AUV是否走完跟踪路径，若走完跟踪路径，得到AUV的控制输入；若没有走完跟踪路径，重新执行步骤二到步骤五，直至AUV走完跟踪路径。
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