Controle de rastreamento de profundidade baseado em rejeição de distúrbios ADRC‐SMC de AUV subatuado

Resumo A abordagem de rastreamento de profundidade de veículos autônomos subatuados (AUV) é apresentada nesta pesquisa juntamente com experimentos comparativos em campo. Primeiro, um método de piloto automático de pitch livre de modelo ADRC‐SMC é proposto para eliminar distúrbios relacionados à dinâmica. A estrutura de controle de rejeição de distúrbios ativos (ADRC) é adotada para compensar as dinâmicas de pitch complicadas e desconhecidas em um tipo de série integral aproximada. A lei de controle por modo deslizante (SMC) é projetada para compensar ainda mais a ineficácia da linearização de feedback dinâmico na estrutura ADRC. Em segundo lugar, a abordagem de rastreamento de profundidade de rejeição de distúrbios em duplo laço é sugerida em conjunção com linha de visão adaptativa (ALOS), que converte o rastreamento de profundidade em rastreamento de pitch. O ALOS não apenas estima o ângulo de ataque real, mas também compensa a ineficácia do rastreamento de pitch do ADRC‐SMC no laço interno. Então, a estabilidade exponencial semiglobal uniforme do controlador de profundidade em malha fechada é provada após uma análise detalhada da estabilidade do laço interno para o laço externo. Finalmente, experimentos comparativos em campo são realizados para verificar o método proposto. A eficácia e as fortes capacidades de rejeição de distúrbios do método de piloto automático de pitch ADRC‐SMC e da abordagem de rastreamento de profundidade sugerida são demonstradas pelos resultados experimentais.