Article

Article title ESTIMATION OF ADDITIVE DISTURBANCES FOR AUTONOMOUS UNDERWATER VEHICLES BY ROBUST ESTIMATOR WITH NONLINEAR FEEDBACKS
Authors V.Kh. Pshikhopov, B.V. Gurenko, М.Yu. Medvedev, A.M. Maevsky, S.P. Golosov
Section SECTION III. MARINE ROBOTICS
Month, Year 03, 2014 @en
Index UDC 681.513
DOI
Abstract The paper presents estimation algorithms of additive disturbances for autonomous underwater vehicles control systems. Peculiarity of the algorithms is nonlinear dependence of the estimator gains from estimation error. New algorithm of non-measurable error estimation is suggested. Developed method allows decrease integral error of disturbance estimation. In this paper computer experiment results are presented. Asymptotical stability of the suggested estimation method is proved. In addition it is proved that integrating constant may be equal to zero. Simulation results are presented for both estimation as well as adaptive closed-loop system of UAV. Nonlinear coefficients of the estimator increases performance of estimations. The profits is about 40 %. Simula- tion results for AUV with a constant underset is presented. The indirect adaptive control system avoids influence of the disturbance.

Download PDF

Keywords Control of airship; estimation of disturbances; estimation of parameters.
References 1. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах. – М.: Наука, 2011. – 350 с.
2. Пшихопов В.Х. Позиционно-траекторное управление подвижными объектами. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 183 с.
3. Пшихопов В.Х., Суконкин С.Я., Нагучев Д.Ш., Стракович В.В., Медведев М.Ю., Гуренко Б.В., Костюков В.А., Волощенко Ю.П. Автономный подводный аппарат «Скат» для решения задач поиска и обнаружения заиленных объектов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2010. – № 3 (104). – С. 153-162.
4. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Синтез систем управления подводными аппаратами с нелинейными характеристиками исполнительных органов // Извести ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 3 (116). – С. 147-156.
5. Pshikhopov V.Kh., Medvedev M.Y., and Gurenko B.V. Homing and Docking Autopilot Design for Autonomous Underwater Vehicle // Applied Mechanics and Materials Vols. 490-491 (2014).
– P. 700-707. Trans Tech Publications, Switzerland. doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.490-491.700.
6. Земляков С.Д., Рутковский В.Ю. О некоторых результатах развития теории и практики применения беспоисковых адаптивных систем // Автоматика и телемеханика. – 2001. – № 7.
7. Гайдук А.Р. Алгебраические методы анализа и синтеза систем автоматического управления. – Ростов-на-Дону, 1988. – 208 с.
8. Медведев М.Ю. Алгоритмы адаптивного управления исполнительными приводами // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2006. – № 6. – С. 17-22.
9. Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Сиротенко М.Ю. Алгоритмы адаптивного управления судном на воздушной подушке // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2008. – № 1 (78). – С. 189-194.
10. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Алгоритмическое обеспечение робастных асимптотических наблюдателей производных // Инженерный вестник Дона. – 2011. – № 6 (16). – C. 169-175.
11. Медведев М.Ю. Структура и алгоритмическое обеспечение нелинейного наблюдателя производных в условиях действия случайных шумов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2008. – № 12 (89). – С. 20-25.
12. Медведев М.Ю. Синтез системы управления регулирующими органами // Известия ТРТУ. – 2003. – № 1 (30). – С. 44-48.
13. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Структурный синтез автопилотов подвижных объектов с оцениванием возмущений // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2006. – № 1. – С. 103-109.
14. Медведев М.Ю., Борзов В.И., Пшихопов В.Х., Вершинин Г.Ф. Автономные управляемые ветроэнергетические установки // Известия ТРТУ. – 2006. – № 3 (58). – С. 202-207.
15. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Синтез адаптивных систем управления летательными аппаратами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. – № 3(104). – С. 187-196.
16. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Алгоритмы оценивания в системе управления автономного роботизированного дирижабля // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 2 (139). – С. 200-207.
17. Медведев М.Ю., Шевченко В.А. Оценка возмущений в процессе автоматического регулирования синхронного генератора // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 4.
18. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р., Нейдорф Р.А., Беляев В.Е., Федоренко Р.В., Костюков В.А., Крухмалев В.А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: математическая модель // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2013. – № 6. – С. 14-21.
19. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р., Нейдорф Р.А., Беляев В.Е., Федоренко Р.В., Костюков В.А., Крухмалев В.А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: алгоритмы управления // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2013. – № 7. – С. 13-20.
20. Pshikhopov V.Kh., Medvedev M.Yu. Block Design of Robust Control Systems by Direct Lyapunov Method // IFAC Papers Online. – 2012.
21. Pshikhopov V., Medvedev M., Kostjukov V., Fedorenko R., Gurenko B., Krukhmalev V. Airship autopilot design // SAE Technical Paper. – 2011.
22. Pshichopov V.Kh., Sergeev N.E., Medvedev M.Y., Kulchenko A.E. Helicopter autopilot design // SAE Technical Paper. – 2012.

Comments are closed.