AUV的改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究的綜述報(bào)告

AUV的改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究的綜述報(bào)告自主水下機(jī)器人（AUV）是一種能夠在水下環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)的智能機(jī)器人。由于其自主性能，AUV已經(jīng)在海洋勘探、水下搜救、海洋科學(xué)研究和海底管道維護(hù)等方面發(fā)揮了重要作用。因此，提高AUV的控制和導(dǎo)航能力已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種有效的控制方法，在AUV的控制和導(dǎo)航中得到了廣泛應(yīng)用。本文將綜述最近幾年來(lái)關(guān)于AUV滑模變結(jié)構(gòu)控制方面的研究進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。一、AUV滑模變結(jié)構(gòu)控制原理滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種通過(guò)在控制器中加入滑模面，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制?？刂齐娐废到y(tǒng)通過(guò)對(duì)滑模面進(jìn)行控制，使得被控對(duì)象的狀態(tài)跟蹤滑模面，并通過(guò)控制滑模面的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制?；？刂破鹘Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有魯棒性和快速響應(yīng)特性。因此，在AUV控制和導(dǎo)航中廣泛應(yīng)用。二、AUV滑模變結(jié)構(gòu)控制研究進(jìn)展1、基于動(dòng)態(tài)互補(bǔ)滑模控制的路徑跟蹤控制在基于動(dòng)態(tài)互補(bǔ)滑?？刂频穆窂礁櫩刂浦?，將滑模面定義為路徑誤差和方位角誤差的線性組合，并通過(guò)計(jì)算路徑誤差和方位角誤差滑模函數(shù)，將兩個(gè)誤差耦合在一起，構(gòu)造了新的控制器。通過(guò)對(duì)AUV的控制實(shí)驗(yàn)表明，該方法能夠有效地控制航向和深度，并實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤。2、基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的深度控制在基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的深度控制中，將滑模面定義為深度誤差和深度速度誤差的線性組合，并通過(guò)計(jì)算深度誤差和深度速度誤差程度函數(shù)，將兩個(gè)誤差耦合在一起，實(shí)現(xiàn)深度控制。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，該方法可以使得AUV達(dá)到期望深度，且對(duì)擾動(dòng)具有魯棒性。3、基于基因算法優(yōu)化的滑模變結(jié)構(gòu)控制在基于基因算法優(yōu)化的滑模變結(jié)構(gòu)控制中，使用基因算法對(duì)滑模控制器中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改善控制性能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，該方法能夠提高滑?？刂破鞯捻憫?yīng)速度和抗擾性能。該方法不僅適用于AUV，還適用于其他控制系統(tǒng)。三、AUV滑模變結(jié)構(gòu)控制發(fā)展趨勢(shì)1、多目標(biāo)優(yōu)化目前的研究主要關(guān)注單一控制目標(biāo)的優(yōu)化，未來(lái)可以將其擴(kuò)展到多個(gè)控制目標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化，以提高AUV的控制和導(dǎo)航性能。2、深度學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以很好地處理復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，并且有很好的自適應(yīng)能力和泛化能力。將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于AUV的滑模變結(jié)構(gòu)控制中，可以提高控制器的魯棒性和智能化水平。3、協(xié)同控制目前的研究中，多個(gè)AUV之間的協(xié)同控制還沒(méi)有得到充分的研究和應(yīng)用。將滑模變結(jié)構(gòu)控制與協(xié)同控制相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)AUV的協(xié)同控制及任務(wù)分配。結(jié)論滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種有效的控制方法，在AUV的控制