کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8066257 1520701 2014 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Time optimal trajectory design for unmanned underwater vehicle
ترجمه فارسی عنوان
طراحی مسیر بهینه برای وسایل نقلیه بدون سرنشین زیر آب
ترجمه چکیده
در این مقاله، طراحی مسیرهای بهینه ی زمانی برای کنترل عمق یک وسیله نقلیه زیر آب بدون سرنشین ارائه شده است. رویکرد آن ناشی از این واقعیت است که حداکثر زمان به مقصد می تواند زمانی حاصل شود که راننده وسایل نقلیه همیشه در حداکثر رانش در طول مانور عمل می کند. بنابراین، معادله دیفرانسیل فرعی غیرخطی حرکت عمیق وسیله نقلیه با نیروهای محرک دائمی ثابت، برای یافتن مسیرهای بهینه مطلوب، از لحاظ تحلیلی حل خواهد شد. این مسیرهای حاصل توابع صریح هستند که راه حل برای دستیابی به کوتاهترین زمان سفر را ارائه می دهند، با توجه به اینکه یک کنترل کننده ردیابی مسیریابی قوی همراه است. این مقاله همچنین طراحی کنترل کننده مسیریابی را با استفاده از روش کشویی ارائه می دهد. نشان داده شده است که این کنترل کننده وسیله نقلیه را برای پیگیری مسیرهای بهینه شده طراحی شده به خوبی می دهد، حتی با عدم اطمینان. اگر مشخصه های نامطلوب شناخته شده باشد، ثبات آن می تواند تضمین شود. اثربخشی طرح های پیشنهادی از طریق نتایج شبیه سازی نشان داده خواهد شد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
This paper presents the design of time optimal trajectories for the depth control of an unmanned underwater vehicle. Its approach stems from the fact that the minimum time to destination can be attained when the thruster(s) of the vehicle always operates at maximum thrust levels during the maneuver. Therefore, the nonlinear second order differential equation of depth motion of the vehicle with appropriate constant thrust forces will be analytically solved to find the time optimal trajectories. These resulting trajectories are explicit functions which offer a solution for achieving the shortest travel time provided that a robust trajectory tracking controller is used along. The paper also presents the design of trajectory tracking controller using the sliding mode method. It is shown that this controller forces the vehicle to track the designed time optimal trajectories very well, even with uncertainties. Its robustness can be guaranteed if bounds of the uncertainties are known. The effectiveness of the proposed designs will be demonstrated via simulation results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ocean Engineering - Volume 89, 1 October 2014, Pages 69-81
نویسندگان
, , , ,