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2017-05-07 发布于重庆
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一种水下机器人混合模糊P＋ID控制方法

第6期机械设计与制造 2011年 6月 Machinery Design Manufacture 163 文章编号：1001—3997(20l1)06—0163—03 一种水下机器人混合模糊 P+ID控制方法田宇张艾群李伟 (’中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳 110016) (中国科学院研究生院，北京 100049) AhybridfuzzyPplusIDcontroIforunderwatervehicles TIAN Yu1,2ZHANGAi-qunI,LIW ei (StateKeyLaboratory ofRobotics，ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang 110016，China) (2GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) 十、t ^／ ^t 一 q、0 十一卜十一卜十一十 q、十十 1、t十十 ‘十’ q、 ‘ t ’ q、t 、t十’ q、t ● b ^● 、t 十d t t■ 【摘要】针对具有非线性动力学特性的水下机器人的运动控制，提出采用解析式描述的单输入模糊控制器取代常规数字PID控制器中的比例项，并保持原有常规PID控制器的结构和参数不变，得到一种混合模糊P+ID控制方法。研究了水下机器人混合模糊P+ID控制的参数调节方法，并采用小增益定理分析了引入模糊控制后的系统输入输出稳定性。采用水下机器人的非线性动力学模型进行了仿真实验，结果表明提出的混合模糊P+ID控制具有比常规PID控制更好的性能。关键词：水下机器人；运动控制；混合模糊 P+ID控制【Abstract】Forthemotioncontrolofunderwatervehicleswithnonlineardynamics，ahybrid yP plusIDcontrolmethodisproposed，whichusesasingle—inputfuzzylogiccontrollerdescribedinanalytica1． toreplacetheconventionalproportionaltermoftheconventionaldiscretePIDcontroller，menawhile thestructurenadpraametersofthePIDcontrollerarekeptunchnagedA．tthesametime thetuningmethod ofthehybridfuzzyPplusIDcontrolpraametersforunderwatervehicleswasstudied，nadthebounded-in- put／bounded-outputstabilityofthePIDcontrolsystemwithfuzzycontrollerWasnaalyzedaswellusingl smallgaintheore~Simulationexperimentswiththenonlineraydnma icalmodelofanundewratervehicle 《 wereimplemented，whichdemonstratethebetterperformnaceoftheproposedhybridfuzzyPplusIDcontrol! comparedwiththeconventional PIDcontro1．《 Keywords：Underwat