自由度下的水下機器人控制器抗干擾設計

張曙光，沈 霖

（杭州第一技師學院 電氣工程系，浙江 杭州310023）

自由度下的水下機器人控制器抗干擾設計

張曙光，沈 霖

（杭州第一技師學院 電氣工程系，浙江 杭州310023）

針對傳統的機器人控制器設計容易受到水流沖擊壓力不定的因素干擾，導致控制器穩定性差、工作效率低下的問題。提出一種6自由度下的水下機器人控制器抗干擾設計方法，通過水下機器人6自由度空間動力學方程，及其在慣性坐標下的6自由度空間動力學方程，并給出水下機器人期望狀態的約束條件，獲取水下機器人濾波跟蹤誤差及水下機器人系統的誤差動力學方程，以此實現控制器的抗干擾設計，實驗結果表明，所提方法下水下機器人控制器的控制誤差、位置誤差及跟蹤誤差均小于傳統方法。

無線傳感網絡；水下機器人；控制器；空間動力學

隨著海洋經濟的迅速發展，可完成海洋資源開發與探測的水下機器人受到了相關學者的廣泛關注[1-3]。具有良好動態和穩態性能的控制器是水下機器人實現高質量水下探測的關鍵[4-8]。尤其是無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）等新技術的出現，給相關研究帶來了進一步的促進，恰好適用于水下機器人控制器設計領域[9-11]。

但是，在對水下機器人控制器進行設計的過程中，受到水下特殊環境的干擾，水下機器人的控制器容易出現抖振等情況，導致控制器工作存在較大缺陷，無法穩定完成任務[12-15]。

提出一種帶有抗干擾功能的水下機器人控制器設計方法，提高水下機器人控制器對神經網絡逼近誤差與外界干擾的魯棒性。……