Abstract

Autonomous Underwater Vehicles have gained popularity for the last decades, especially a lot of AUVs were considered as the most suitable tool for the purpose of reducing risks of people in dangerous marine operations. This paper presents the preliminary results of the research on hardware design, the controller of an autonomous underwater vehicle model for the task of survey, search and rescue ... With a compact design, AUV can operate in limited spaces. Through a unique ducted propeller and rudder located at the aft, the AUV can perform horizontal motion. It can also control pitch angle and depth motion by an inside mass shifter mechanism (MSM) which changes the vehicle center of gravity. In addition, The AUV is integrated with powerful eletronic system, highprecision sensors helping it carries on missions from simple to complex. The use of Sliding Mode Control (SMC) to independently design the heading and depth controllers for AUV demonstrates the steady stability of the controllers with the nonlinear model, uncertainty parameters and disturbances. Finally, the simulation results show that the SMC controllers can control the AUV nonlinear model to track the desired steering angle and depth with high accuracy and stability.

Highlights

  • Phương trình chuyển động 6 DOF của AUV trong hệ tọa độ tham chiếu đối tượng như Hình 8 8: Với xG, yG, zG là trọng tâm của AUV, Ixx, Iyy, Izz là moment quá tính

  • Để thiết kế bộ điều khiển độ sâu cho AUV, chỉ những phương trình chuyển động trong mặt phẳng đứng được quan tâm nên có thể giả sử rằng:

  • Khi đó thực hiện các bước tương tự như cho chuyển động lặn-nổi của AUV

Read more

Summary

Bài Nghiên cứu

Mô phỏng robot lặn (VIAM-AUV1000) phục vụ nghiên cứu và cứu hộ cứu nạn. TÓM TẮT Việc sử dụng robot lặn AUV (Autonomous Underwater Vehicle) để hỗ trợ hoặc thay thế con người thực hiện công việc ở biển đã được nghiên cứu phát triển và áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu ban đầu về thiết kế phần cứng, bộ điều khiển mô hình robot lặn phục vụ cho các nhiệm vụ khảo sát, tìm kiếm và cứu nạn cứu hộ. Việc sử dụng bộ điều khiển trượt (Sliding Mode Control) để thiết kế một cách độc lập bộ điều khiển góc heading và độ sâu cho AUV thể hiện tính ổn định bền vững của bộ điều khiển với tính phi tuyến của mô hình, tham số không chắc chắn và với các nhiễu ngoài. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng bộ điều khiển SMC có thể điều khiển được mô hình phi tuyến AUV để bám theo các giá trị đặt góc lái và độ sâu mong muốn với độ chính xác cao và bền vững. Đây là bài báo công bố mở được phát hành theo các điều khoản của the Creative Commons Attribution 4.0 International license

GIỚI THIỆU
CẤU TRÚC AUV
Hệ thống điều khiển
Hệ thống năng lượng
CỦA AUV
Phương trình động học
Động lực học AUV
Tuyến tính hóa phương trình điều khiển độ sâu
Tuyến tính hóa phương trình điều khiển góc heading
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU
Trong đó
Thiết kế bộ điều khiển góc heading
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call