微分幾何方法在潛器操縱運動中的研究.pdf

1、非線性系統(tǒng)微分幾何控制理論是二十世紀70年代初發(fā)展起來的針對非線性系統(tǒng)的控制方法。隨著非線性系統(tǒng)微分幾何控制理論的不斷發(fā)展，其應用已經(jīng)日益廣泛深入到各科學研究領域。不同于其他控制方法，微分幾何控制理論是本質上對非線性系統(tǒng)進行處理的方法。潛器的操縱運動是相當有代表性的非線性控制系統(tǒng)問題，因而微分幾何控制理論對于潛器控制而言是值得進行研究的。 本文首先綜述潛器操縱控制領域的發(fā)展過程，介紹了非線性系統(tǒng)微分幾何解耦理論的發(fā)展狀況，闡述了

2、微分幾何解耦控制理論的基本理論，包括微分幾何控制理論中的基本概念、定理以及一些重要的命題和結論。然后介紹了潛器操控中常用的基本術語，在此基礎上詳細推導了潛器垂直面運動的數(shù)學模型，并針對特定結構參數(shù)和水動力系數(shù)對模型作出了合理簡化，將其轉化為狀態(tài)空間模型，得到了適合微分幾何解耦控制算法的模型。最后，以潛器垂直面運動的狀態(tài)空間模型為研究對象，將非線性系統(tǒng)狀態(tài)反饋解耦方法運用到潛器垂直面運動中，利用微分幾何控制理論，求得了潛器垂直面運動的非線