Nonlinear control of autonomous underwater vehicle

Abstract

В работе исследуется модель автономного подводного аппарата с 4 степенями свободы, для которого поставлена задача управления по заданной траектории. Для решения этой задачи построен контроллер известной структуры с помощью алгоритма бэкстеппинг управления, введен вектор внешних возмущений, построен наблюдатель внешних возмущений. Проведено численное исследование для различных траекторий, для которых проиллюстрирована робастность построенного управления, показано, что вектор оценки, полученный с помощью наблюдателя, позволяет скомпенсировать внешние возмущения.

The study develops the design of control for a 4-DOF Autonomous Underwater Vehicle (AUV) to solve trajectory-tracking problem. Backstepping control of the known structure and disturbance observer of external disturbances are designed to solve this problem. The robustness of the used control technique is demonstrated via using different desired trajectories, also it is shown that the resulting estimation vector designed by disturbance observer is able to compensate the vector of external disturbances.