國外auv研發(fā)現(xiàn)狀綜述-資料下載頁
2025-06-23 18:40本頁面
【正文】 of Computer Science at Stevens Institute of Technology. Email ABlum@, JBriganti@.文章大體內容：文章通過討論了路徑參數(shù)，成本函數(shù)，最優(yōu)化技術等提出有效率的產(chǎn)生最優(yōu)AUV路徑的問題。文中提出在具有高速水流的潮汐河口三角灣的地方部署一個具有較高速度的AUV，能夠在河流迅速轉換位置（能夠在幾米的范圍內經(jīng)常地轉換方位），在短時內（通常是一個潮汐周期）有明顯改變。文章中提出一項能夠使AUV通過利用順流，避免逆流，最大的速度最小的能量消耗，考慮蔽障等自主的設計最佳路徑的技術。相比較，這項技術提供較高靈活性的路徑參數(shù)，不需要離散化，簡單化運動空間，允許任何方向的水流，并且水流速度在時間和空間上不斷地變化，同時這個方法能夠隨時隨地的為導航點的連續(xù)校正提供支持，使得高效的路徑規(guī)劃準則快速應行（less than 1s with unoptimized Java code on an ordinary PC）。作者通過為亞馬遜河設計的樣本任務，使用基于石墨可視化工具的3D AUV任務模擬環(huán)境來論證這項技術。設計一個和在亞馬遜河流遇到的在別的河口遇到的流水情況類似的雙向兩層水流，通過測試AUV對這個水流的反應來檢測這項技術。在測試過程中不斷改變水的深度，上下游，速度等。測試的結果是,這套路徑規(guī)劃系統(tǒng)通過尋找最佳路徑克服和利用這些水流，使得AUV可以“ride”這兩個方向的流水。蔽障能力也同時被證明。文中給出了速度，深度，蔽障，航行路程對比圖。（四）、Monique Chyba, Thomas Haberkorn, Ryan N. Smith, Song K. Choi, University of Hawaii2Autonomous Underwater Vehicles: Development and Implementation of Time and Energy Effcient Trajectories11Research supported by NSF grant DMS030641 and DMS0608583 and partially supported by ONR grant N000140310969, N000140410751 2University of Hawaii MATH, ORED, ASL, 2565 McCarthy Mall, Honolulu, Hawaii 96822, USA, mchyba@文章大體內容：文中提出制作一個具有六個自由度且方向無偏性的靈敏AUV。介紹了使用AUV：ODIN（OmniDirectional Intelligent Navigator）來實驗。ODIN擁有一個直徑達65厘米的鋁合金制成的球體倉，八個推進器由四個均勻分布（繞倉體一周）焊接點連接在倉體上。八個推進器中四個在一個垂直面上，四個在一個水平面上（AUV的獨特設計）。ODIN是由一臺筆記本電腦通過支柱使用TCP/IP協(xié)議發(fā)送指令，其內部處理器是嵌入了Intel 800MHZ CPU的PC104+，同時擁有兩塊額外的A/D,D/A版子。主要的內部配置是一個壓力探測器，內部導航儀，24節(jié)電池。ODIN能夠實時計算，偏航，定位，傾斜，下潛，持續(xù)自主航行5小時。文中提出用變量和旋轉矩陣分別定義AUV的位置和方向，用向量V=（u，v，w）t 和Ω=（p,q,r）t標記線速度和角速度，在計算中考慮機器本身的慣性，額外負載，負載慣性。對8臺推進器的控制使用控制矩陣：。文中應用最大化原理解決動態(tài)規(guī)劃問題，提出為了節(jié)省時間推進器應該高速運轉，同時為了糾正一些偏差推進器也需要小功率運行的策略（The above control strategies are known as bangbang (saturation of the thrust on a given interval) and singular (low thrust application on an interval for small corrections).）。關于數(shù)字化計算解決最短時間問題，文中提出基于將最優(yōu)控制問題轉化為有限空間非線性最優(yōu)化問題（NLOP (nonlinear optimization problem)）。對于八臺推進器的控制采用時間離散化數(shù)據(jù)采樣分析，并非實時控制，對采樣數(shù)據(jù)進行STPP （Switching Time Parameterization Problem）處理。文中給出經(jīng)過STPP處理后的最短時間優(yōu)化表格如下：最后得出結論是：tf min≤tf STPPp+1 ≤ tf STPPp≤ tf NLOPp。對AUV在水中的姿態(tài)控制采用反饋控制。在偏航試驗中沒有采用反饋控制，而是使用STPP2（switch的次數(shù)為2）控制策略。對于ODIN而言其能量消耗主要是那八臺推進器，傳感器的能耗只占少部分。在最小能源消耗問題上，通過對ODIN內部電流的函數(shù)線性化，從而求得最佳實時電流然后通過積分求得推進器的最小能耗。文章最后指出了STPP策略在這次試驗中得到驗證。寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。能干的人，不在情緒上計較，只在做事上認真；無能的人！不在做事上認真，只在情緒上計較。拼一個春夏秋冬！贏一個無悔人生！早安！—————獻給所有努力的人.學習好幫手
規(guī)章制度相關推薦
鄂ICP備17016276號-1