CN116224964B 一种水下机器人推进系统故障的容错控制方法 （江苏科技大学）_第1页
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一种水下机器人推进系统故障的容错控制本发明公开了一种水下机器人推进系统故数学模型；(2)通过滑模观测器实时获取各个推(3)运用模型预测控制解决推力分配最优化问控制中目标函数的求取使用改进多元宇宙算法推进系统容错控制导致故障推进器过饱和的问2入故障权重矩阵W，当无故障时，基于推力分配矢量矩阵B(α)建立水下机器人推力预测模(3)运用模型预测控制解决推力分配开环最优化问题求得推力最优解，推力重新分配推力变化率为控制量，基于所述水下机器人推力预测模型的目标函数和约束条件滚动优2.如权利要求1所述的水下机器人推进系统故步骤(1.1)：构建水下机器人水平四个推进器在随船坐标系下的合推力及合推力矩表hhhh分别为水平四个推进器对水53v分别为垂直两个推进器对水下机器人本体在随船TT分别为6个推进器对水下机器人本体产生的纵向推力、横向推力和垂向TT作用在水下机器人本体上的六自由度的控制矢量TYTZTKTMTNT]T为作用在水下机器人本体上的六自由度推力矢量，T=骤(2)中，获取各个推进器的故障估计并引入故障权重矩阵建立故障预测模型包括以下步统矩阵，统矩阵，4其中和C-[C,0,]Im表示m阶的单位矩n表示n阶的单位矩阵，0mxn表示mxn的零矩阵，0m表示mxm的零矩阵，0qm表示qxm的零B(β)T是分配误差；避免推进器配置矩阵奇异项：B(β)T+s=τd5步骤(4)中，使用改进多元宇宙算法优化求取模型预测控制中滚动优化的目标函数包括以其中，WEP表示多元宇宙空间中虫洞存在的概率，TDR表示物6[0004]目前的水下机器人推进器容错控制多采用直接补偿推进器输入达到理想推力的[0010](3)运用模型预测控制解决推力分配开环最优化问题求得推力最优解，推力重新7[0011](4)对模型预测控制中目标函数的求取使用多元宇宙优化算法进行优化，针对传[0014]步骤(1.1)：构建水下机器人水hYhv分别为垂直两个推进器对水下机器人本体在8TT的系统矩阵，d(k)=[0035]其中和C-[C,0,],Im表示m阶的单9B(β)T是分配误差；[0076]1、通过本发明所提出的水下机器人推力分配方法为水下机器人各推进器分配的[0086]步骤(1.1)：构建水下机器人水hYhMhv分别为垂直两个推进器对水下机器人本体在TT的系统矩阵，d(k)=[0107]其中和Im表示m阶的单[0111]如图3所示，本发明提供了一种水下机器人推进器故障情况下的使用模型预测控B(β)T是分配误差；[0131]如图4所示，本发明提出的基于改进多元宇宙优化算法的模型预测控制推力分配

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