ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИЖИТЕЛЕЙ ПОДВОДНОГО АППАРАТА

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИЖИТЕЛЕЙ ПОДВОДНОГО АППАРАТА

С.И. Антоненко
Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), инженер, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-15-08, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В.П. Макарычев
К.т.н., ЦНИИ РТК, с.н.с., Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-15-08, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 29 октября 2017 года

Аннотация
Рассматривается управление автономным необитаемым подводным аппаратом (АНПА) с учетом динамики его движителей. Рассмотрены особенности управления движением АНПА и динамика его поведения. Предложена модель АНПА в системе Simulink.

Ключевые слова
Автономный необитаемый подводный аппарат, уравнения Эйлера, динамика движителей подводного аппарата.

Индекс УДК 
629.584

Библиографическое описание 
Антоненко С.И. Исследование динамики движителей подводного аппарата / С.И. Антоненко, В.П. Макарычев // Робототехника и техническая кибернетика. – №1(18). – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2018. – С. 61-68.

Литература

  1. Fossen T. Guidance and Control of Ocean Vehicles / T. Fossen. – Chichester, U.K.: Wiley. – 1994.
  2. Yuh J. Modeling and control of underwater robotic vehicles / J. Yuh // IEEE Trans. Syst., Man. Cybern. – Vol. 20. – No. 6. – 1990. – Pp. 1475-1483.
  3. Choi S. K. Experimental study on a learning control system with bound estimation for underwater robots / S.K. Choi, J. Yuh // In Proc. 1996, IEEE Int. Conf. Robot. Automat, Minneapolis, MN.
  4. On-board sensor-based adaptive control of small UUVS in very shallow water / J. Nie [et al.] // In Proc. IFAC Conf. Contr. Applicat. Marine Syst., Fukuoka, J, Oct. 1998. – Pp. 201-206.
  5. Roberson R. E. and R. Schwertassek, Dynamics of Multibody Systems. Berlin, Germany: Springer-Verlag. – 1988.
  6. Valavanis K. P. Control architecture for autonomous underwater vehicles // IEEE Contr. Syst. – 1997. – Pp. 48-64.
  7. Antonelli G. An output feedback algorithm for position and attitude tracking control of underwater vehicles / G. Antonelli [et al.] // in Proc. 37th IEEE Conf. Decision Contr., Tampa, FL. – 1998. – Pp. 4567-4572.
  8. Oliveira P. Design, development, and testing at sea of the mission control system for the MARIUS autonomous underwater vehicle / P. Oliveira [et al.] // MTS/IEEE Ocenas '96. – Vol. 1. – 1996. – Pp. 401-406.
  9. Coste-Manière E. Joint evaluation of mission programming for underwater robots / E. Coste-Manière [et al.] // In Proc. 1996 IEEE Int. Conf. Robot. Automat, Minneapolis, MI, Apr. – 1996. – Pp. 2492-2497.
  10. Choi S. Experimental study on a learning control system with bound estimation for underwater robots / S. Choi, J. Yuh // Autonomous Robots. – Vol. 3. – No. 2-3. – 1996. – Pp. 187-194.
  11. Corradini M. L. A discrete adaptive variable-structure controller for MIMO systems, and its application to an underwater ROV / M. L. Corradini, G. Orlando // IEEE Trans. Contr. Syst. Technol. – 1997. – Vol. 5. – Pp. 349-359.
  12. Conte G. Global robust tracking with disturbance attenuation for unmanned underwater vehicles / G. Conte, A. Serrani // In Proc. 1998 IEEE Int. Conf. Contr. Applicat, Trieste, Italy, Sept. – 1998. – Pp. 1094-1098.
  13. Cristi R. Adaptive sliding mode control of autonomous underwater vehicles in the dive plane / R. Cristi, F.A. Pappulias, A. Healey // IEEE J. Oceanic Eng. – Vol. 15. – 1990. – Pp. 152-160.
  14. Healey A. J. Multivariable sliding mode control for autonomous diving and steering of unmanned underwater vehicles / A.J. Healey, D. Lienard // IEEE J. Oceanic Eng. – 1993. – Vol. 18. – Pp. 327-339.
  15. Yoerger D.R. Robust trajectory control of underwater vehicles / D.R. Yoerger, J.J. Slotine // IEEE J. Oceanic Eng. – 1985. –Vol. 10. – Pp. 462-470.
  16. Yoerger D.R. Adaptive sliding control of an experimental underwater vehicle / D.R. Yoerger, J.J. Slotine // In Proc. 1991 IEEE Int. Conf. Robot. Automat, Sacramento, CA, Apr. – 1991. – Pp. 2746-2751.
  17. Podder T.K. Fault tolerant control of an autonomous underwater vehicle under thruster redundancy: Simulations and experiments / T.K. Podder, G. Antonelli, N. Sarkar // In Proc. 2000 IEEE Int. Conf. Robot. Automat, San Francisco, CA, April. – 2000. – Pp. 1251-1256.
  18. Podder T.K. Fault tolerant decomposition of thruster forces of an autonomous underwater vehicle / T.K. Podder, N. Sarkar // In Proc. 1999 IEEE Int. Conf. Robot. Automat, Detroit, MI, May. – 1999. – Pp. 84-89.
  19. Healey A.J. Multivariable sliding mode control for autonomous diving and steering of unmanned underwater vehicles / A.J. Healey, D. Lienard // IEEE J. Oceanic Eng. – 1993. – Vol. 18. – No. 3 – Pp. 327-339.
  20. Lewis E. (editor), 1988. Principles of Naval Architecture, Second Revision, Volume II: Resistance, Propulsion, and Vibration. Jersey City, NJ: Soc. of Naval Architects and Marine Engineers.
  21. Трупов А.Н. Математическая модель подводного аппарата с учетом динамических свойств управляющих систем // Проектирование подводных аппаратов: Сб. науч. тр. Николаев: НКИ, 1990. С. 35-44.
  22. Fjellstad O.E. Adaptive control of ROVs with actuator dynamics and saturation / O.E. Fjellstad, T.I. Fossen, O. Egeland // Proc. of the 2nd Intern. offshore and polar eng. conf. San Francisco. – 1992. – Pp. 513-519.
  23. Yuh J. Modeling and control of underwater vehicles / J. Yuh // IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics. – 1990. – Vol. 20, N 6. – Pp. 1475-1483.
  24. Агеев М.Д. Упрощенная методика расчета движителей для АПА / М.Д. Агеев // Подводные роботы и их системы. – Владивосток: Дальнаука. – 1995. – С. 33-49.
  25. Fossen T.I. Nonlinear Model ling and Control of Underwater Vehicles. Dr. ing thesis, Division of Engineering Cybernetics, Norwegian Institute of Technology, September 1991.
  26. Fossen T.I. Modelling and Nonlinear Self-Tuning Robust Trajectory Control of an Autonomous Underwater Vehicle / T.I. Fossen, J.G. Balchen // Modelling, Identification and Control, MIC-9. – No. 4. – 1988. – Pp. 165-177.
  27. Lewis J. The Simulation of Remotely Operated Vehicles / J. Lewis, J.M. Lipscomb and P.C. Thomasson // In proceedings ROV'84, 1984. – Pp. 245-251.
  28. Dand I. An Overview of the Hydro dynamics of Umbilical Cables and Vehicles / I. Dand, M.J. Ever // SUBTECH' 83, Paper No. 10.4., 1983.
  29. Antonelli G., Chiaverini S., Sarkar N. and West M. (1999) Adaptive Control of an Autonomous Underwater Vehicle: Experimental Results on ODIN. IEEE Transactions on Control System Technology, pp. 756-765.
  30. Choi S.K. and Yuh J. (1996) Experimental Study on a Learning Control System with Bound Estimation for Underwater Robots. In: Autonomous Robots, Yuh J., Ura T., Bekey G.A. (Eds.), Kluwer Academic Publishers, pp. 187-194.
  31. Nie J., Yuh J., Kardash E., and Fossen T.I. (1998) On-Board Sensor-Based Adaptive Control of Small UUVS in Very Shallow Water. In: IFAC Conference on Control Applications in Marine Systems, Fukuoka, Japan, pp. 191-196.
  32. Nie J., Yuh J., Kardash E., and Fossen T.I. (2000) On-Board Sensor-Based Adaptive Control of Small UUV's in Very Shallow Water. International Journal of Adaptive Control Signal Process, 13, pp. 441-451.
  33. Жуков А.М. Сравнительный анализ алгоритмов управления подводным аппаратом, Материалы научной конференции с международным участием «Неделя науки СПбПУ» / А.М. Жуков, В.П. Макарычев // Институт металлургии, машиностроения и транспорта. Ч. 2. – Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. – C. 42-45.

Полный текст статьи (pdf)

Адрес редакции:  Россия, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., 21   Тел.: +7(812) 552-13-25 e-mail: zheleznyakov@rtc.ru 
 
 
vk2    tg2