| 引用本文: | 马艳彤,郑荣,于闯.过渡目标值的非线性PID（PID）对自治水下机器人变深运动的稳定控制[J] ●●●●。控制理论与应用,2018,35(8):1120~1125.[点击复制] |
| 马彦通、郑荣、于创。基于传递目标值非线性PID的自主水下机器人深化控制[J]。控制理论与技术，2018,35（8）：1120~1125。[点击复制] |
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| 过渡目标值的非线性PID（PID）对自治水下机器人变深运动的稳定控制 |
| 基于传递目标值非线性PID的自主水下机器人深化控制 |
| 摘要点击 2194 全文点击 1041 投稿时间：2017-03-27 修订日期：2018-02-09 |
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| 内政部编号 10.7641/CTA.2018.70200 |
| 2018,35(8):1120-1125 |
| 中文关键词 水 阶跃变深 非线性过渡函数 系统稳定性 非线性PID（PID） |
| 英文关键词 自动潜航器 步进深运动 非线性过渡函数 系统稳定性 非线性PID |
| 项目 水下巡航系统（XDA13030294），中国科学院战略性先导科技专项（A）类)资助. |
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| 中文摘要 |
| 针对传统PID（PID）在控制自治水下机器人（自动水下航行器，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（PID）控制器. 在分析传统PID（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（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, 可实现水下机器人平稳地变深运动控制. |
| 英文摘要 |
| 基于传统PID方法的自主水下机器人（AUV）传统深度控制存在超调、波动大等缺点。为了克服这些问题，一个非线性PID控制器本文提出了误差调整的传递目标值过程。超调背后的机制分析了传统的PID控制方法。在此基础上，设计了一系列过渡目标状态和所需状态。这些过渡目标被馈送给所提出的控制器进行反馈控制。稳定性使用劳斯准则对该控制器进行了分析。并通过Matlab仿真验证了其可行性。湖泊还进行了实验，以测试其在野外任务中的性能。实验结果表明超调使用所提出的控制器可以显著减少波动问题。系统的动态响应为增强并且可以平滑地改变车辆的深度。 |