过渡目标值的非线性PID对自治水下机器人变深运动的稳定控制
马艳彤1
郑荣2
于闯2
1.中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁沈阳1108192.中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳,110016
摘要：针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制.
关键词：自治水下机器人阶跃变深非线性过渡函数系统稳定性非线性PID
分类号：TP273(自动化技术及设备)
资助基金：水下巡航系统(XDA13030294)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 1120-1125 )
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