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申请/专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
摘要：本发明涉及一种潜航器垂直面航行姿态优化控制方法，由执行机构与传感装置、垂直面控制器和姿态优化器组成。执行机构与传感装置由布置在潜航器艏部和艉部的若干浮力调节装置及艏艉舵组成。垂直面控制器通过串级控制操纵各艏艉舵实现俯仰角、深高度控制。姿态优化器由零舵角控制器、零攻角控制器和浮力调节指令分配器组成，零攻角控制器和零舵角控制器分别以攻角值和舵角加权值为输入计算艏艉浮力调节装置的质量之和、质量之差，浮力调节指令分配器以最小化质量变化量为目标，计算控制器输出的质量之和、质量之差到各浮力调节质量的最优分配。本发明基于浮力调节装置及优化控制算法实现潜航器零攻角、零舵角航行，降低航行阻力、增加航程。
主权项：1.一种潜航器垂直面航行姿态优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过垂直面控制器操纵潜航器各艏艉舵，实现潜航器垂直面的运动控制；通过姿态优化器控制潜航器攻角和舵角，调整浮力调节装置艏部和艉部的质量分布，实现潜航器的姿态控制；所述姿态优化器包括零舵角控制器、零攻角控制器和浮力调节指令分配器；所述零攻角控制器输入为设定的攻角指令及传感器检测的当前攻角值，采用增量式PID算法计算达到攻角指令所需的艏浮力调节装置与艉浮力调节装置的质量之和指令；所述零舵角控制器输入为设定的舵角加权和指令及由传感器检测的各个舵角值的加权和，采用增量式PID算法计算达到舵角加权和指令为零所需的艏浮力调节装置与艉浮力调节装置的质量之差指令；所述浮力调节指令分配器以最小化调节量为目标、以零攻角控制器和零舵角控制器分别输出的浮力调节质量之和指令、质量之差指令为约束条件，采用最优化方法实现零攻角控制器和零舵角控制器输出的综合浮力调节指令到各个浮力调节装置指令的分配；所述浮力调节指令分配器执行以下步骤：待求解变量：目标函数：约束条件：根据约束条件，对目标函数进行最小化，得到最优的N个艏浮力调节装置的质量指令和M个艏浮力调节装置的质量指令
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国科学院沈阳自动化研究所 一种潜航器垂直面航行姿态优化控制方法
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