[发明专利]水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法

说明书

本公开提供了一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法，获取水下机器人的运行状态数据；将获取的运行状态数据输入到预设自适应模糊容错控制模型中，控制水下机器人的位置向量跟踪给定轨迹；其中，自适应模糊容错控制模型包括漏斗跟踪控制器，且水下机器人的位置跟踪误差被限定在预设的性能漏斗内；本公开将漏斗控制方法引入到基于tan型障碍李雅普诺夫函数的自适应控制策略中，使得受控的水下机器人实现了指定精度的跟踪性能。

技术领域

本公开涉及水下机器人容错控制技术领域，特别涉及一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近年来，由于水下机器人在海洋工程中的多样化应用，如海洋数据采集，地质调查，深海搜救和石油运输等。在上述任务中水下机器人的轨迹跟踪控制发挥着重要作用。有技术人员设计了一种有限时间输出反馈跟踪控制器针对一类速度不可测的水下机器人，也有技术人员设计了一种的积分型滑模跟踪控制器针对一类含有扰动的水下机器人。但是上述方案所提出的基于模型的跟踪控制器需要动力学参数信息，然而由于海洋水流、波浪、浮力等环境的不确定性，水下机器人的水动力参数无法准确获取。

容错控制是保证水下机器人安全的关键技术之一，容错控制分为被动容错和主动容错两种类型。被动容错控制的设计是通过采用鲁棒控制技术来实现系统对某些假定故障的不敏感性。但是，所设计的鲁棒控制器在处理大型故障模式变化时相对保守。相较于被动容错控制，主动容错控制设计具有实时性和可调性。目前，主要的主动容错控制方法去补偿水下机器人执行器故障，即采用伪逆矩阵的推进器容错分配方法，然而，这些策略用于水下机器人的推进器比可控自由度多，并且不能适应其他类型推进器的局部故障，而且目前缺少针对水下机器人执行器故障的自适应补偿控制方法，无法自适应的实现水下机器人执行器故障的自适应精准控制。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法，将漏斗控制方法引入到基于tan型障碍李雅普诺夫函数的自适应控制策略中，使得受控的水下机器人实现了指定精度的跟踪性能。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法。

一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法，包括以下步骤：

获取水下机器人的运行状态数据；

将获取的运行状态数据输入到预设自适应模糊容错控制模型中，控制水下机器人的位置向量跟踪给定轨迹；

其中，自适应模糊容错控制模型包括漏斗跟踪控制器，且水下机器人的位置跟踪误差被限定在预设的性能漏斗内。

本公开第二方面提供了一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制系统。

一种水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制系统，包括：

数据获取模块，被配置为：获取水下机器人的运行状态数据；

容错控制模块，被配置为：将获取的运行状态数据输入到预设自适应模糊控制模型中，控制水下机器人的位置向量跟踪给定轨迹；

其中，自适应模糊控制模型包括漏斗跟踪控制器，且水下机器人的位置跟踪误差被限定在预设的性能漏斗内。

本公开第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所述的水下机器人的事件触发自适应模糊容错保性能控制方法中的步骤。