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一种欠驱动AUV的节能轨迹生成方法: 本发明公开了一种欠驱动AUV的节能轨迹生成方法，属于自主水下航行器技术领域。本发明针对AUV在动力学约束等多个约束下的三维节能轨迹生成问题，设计了基于直接搭配法的AUV能耗最优轨迹生成器。首先，根据相关理论结合推进器敞水...; 孙玉山舒国洋杨子澳林宇涵梁强强

基于神经动力学结构的欠驱动AUV轨迹规划方法及系统: 本发明涉及一种基于神经动力学结构的欠驱动AUV轨迹规划方法及系统，应用于自动控制技术领域，该方法包括：将障碍物和目标数据编码到一个预构建的地图中，其中每个节点由八个方向神经元表示；通过消除超出AUV转向能力范围的神经元之...; 陈铭治朱大奇陈伟沣李鸿飞柏基波刘原庞文

欠驱动AUV分布式事件触发固定时间三维编队控制: 2025年; 针对具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动自主水下机器人(autonomous underwater vehicles, AUVs),提出一种基于事件触发通信机制的分布式固定时间三维编队控制方案.首先设计一种固定时间扰动观测器估计AUV不确定动态和未知时变海洋环境扰动组成的集总扰动,且观测器估计误差在固定调节时间内收敛到零;建立事件触发通信机制,降低多AUV之间的通信频率,节约通信资源;进一步,基于上述固定时间扰动观测器和事件触发通信机制,融合动态面控制技术和固定时间控制理论,设计分布式事件触发固定时间三维编队控制律.现有的固定时间扰动观测器和控制律均有两个幂次项,所设计的固定时间扰动观测器和固定时间编队控制律仅保留收敛速度较快的幂次项,可降低参数调节难度.理论分析表明,所设计的编队控制律能使多欠驱动AUV在固定调节时间内实现三维编队控制,仿真和比较结果验证了所提出控制方案的有效性和优越性.; 王静耀杜佳璐; 关键词：动态面控制

基于NMPC的欠驱动AUV三维路径跟踪控制避障研究: 2025年; 针对欠驱动自主水下航行器在跟踪路径上存在障碍物、控制输入存在约束、以及外部环境扰动和动力学模型均未知的条件下的三维路径跟踪问题,提出一种具有避障功能的非线性模型预测控制(NMPC)方法。首先,在传统视线制导策略中引入基于路径偏差的自适应制导纵荡速度,并在此基础上加入改进的人工势场制导方案,使用势场合力来计算避障航向角。然后,设计有限时间扩张状态观测器对未知动力学模型和环境扰动组成的总扰动进行估计。最后,利用总扰动的估计值重构动力学模型,完成基于NMPC三维路径跟踪控制器设计。结果表明,本文提出的控制方法能够完成对三维轨迹的跟踪并有效躲避障碍物。研究成果可为AUV的水下探测作业提供一定参考。; 余明裕姜国洪宫会彬王思琪; 关键词：自主水下航行器模型预测控制

X舵欠驱动AUV凯恩动力学建模: 2024年; X舵欠驱动AUV结构复杂、舵片与本体之间相互作用力增多,对其进行动力学建模变得非常困难。为了克服相互作用力对建模过程的影响,引入凯恩动力学的相关知识,推导出X舵欠驱动AUV的凯恩动力学模型。以广义坐标为基础,推导出力的作用点处的广义速度、偏速度、偏角速度的计算公式,给出了计算广义主动力和广义惯性力的方法,展示了凯恩动力学的建模步骤。通过水平面和垂直面的仿真结果,验证了该建模方法的有效性。该建模方法可以避免相互作用力的计算,清晰地展示出力对动力学模型的贡献。; 杨柯唐杨周

基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法: 2024年; 该文针对欠驱动水下机器人(AUV)在水下动态对接时同速跟踪的姿态控制问题展开研究,设计了一种基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法。基于多维泰勒网的跟踪函数,设计内环多维泰勒网控制律,调整欠驱动AUV姿态角的变化速度,保证对接的精度。利用反步法设计外环反步控制器,调整欠驱动AUV的姿势角,使其航向实时跟踪动态变化的回收船位置,以提升复杂水文环境下对接的成功率。仿真结果表明,该文设计的方法能够实现欠驱动AUV姿态角与调整速度的精确控制,在外部水流扰动环境下具有较好的动静态跟踪能力,具有较高的一次对接成功率。; 王光辉王伟然王龙徐正涛; 关键词：欠驱动AUV 反步控制

一种超高速欠驱动AUV航行控制方法及装置: 本发明提供一种超高速欠驱动AUV航行控制方法及装置，属于水下机器人控制技术领域，具体是一种利用欠驱动AUV的高速航行推进装置，在超高速航行自适应控制方法驱动下实现不小于20节速度的稳定航行；本发明包括：一种欠驱动AUV超...; 胡测崔峰万宇祥熊华乔吴爽

欠驱动AUV的路径跟踪控制研究: 近年来,自主水下机器人(AUV)技术的迅猛进步,推动路径跟踪控制在水下机器人控制研究中成为核心关注点。一些AUV被设计为欠驱动形式,以减轻重量、降低成本和减少能源消耗。然而,欠驱动AUV的控制问题具有其特定的复杂性。由于...; 曾祥君; 关键词：欠驱动AUV 海浪干扰

一种基于缆绳捕捉的欠驱动AUV水下自动回收装置: 本发明提供一种基于缆绳捕捉的欠驱动AUV水下自动回收装置，包括回收装置本体、缆绳收放机构1、拨杆机构2及压杆机构3组成，所述回收装置本体水平布置；缆绳收放机构1布置在回收装置本体的平台基体4前段、拨杆机构2布置在平台基体...; 张铭钧赵明宇刘海波高咏王琦刘洪玮

一种基于GRU最大熵强化学习的高速欠驱动AUV运动控制方法: 本发明公开了一种基于GRU最大熵强化学习的高速欠驱动AUV运动控制方法，包括：(1)建立高速欠驱动AUV的六自由度运动数学模型；(2)设计智能体观测的状态空间和奖励函数，以组成完整的马尔可夫过程；(3)基于GRU建立策略...; 王宇轩陈蔚然牟成琪侯耀春赖周年曹琳琳吴大转

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