عنوان مقاله :
شناسايي مدل ديناميكي يك رونده زيرآبي خودگردان با تخمين ضرايب هيدروديناميكي
عنوان به زبان ديگر :
Autonomous Underwater Vehicle Dynamic Model Identification using Estimation of Hydrodynamic Coefficients
پديد آورندگان :
عليزاده، ابراهيم دانشگاه صنعتي مالك , ثابت، محمدتقي دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل , زريني لاريمي، مصطفي دانشگاه سهند تبريز , نورمحمدي، حسين دانشگاه تبريز
كليدواژه :
رونده زيرآبي خودگردان , ضرايب هيدروديناميكي , تخمين‌زن , فيلتر كالمن توسعه يافته
چكيده فارسي :
محاسبه ضرايب هيدروديناميكي، يكي از مهمترين مراحل طراحي مدل ديناميكي رونده‌هاي زيرآبي است. به دليل خطاهاي موجود در روش‌هاي محاسباتي، گاهي نتايج بدست آمده قابل اعتماد نيستند. همچنين محاسبه اين ضرايب از طريق تست‌هاي آزمايشگاهي، كاري بس مشكل و پر هزينه است. اين كار به دليل خواص غيرخطي اين گونه از سيستم‌ها همواره با مشكلاتي رو‌به‌رو بوده است. يك راه حل مناسب استفاده از تخمين‌گرها براي محاسبه و صحت‌سنجي ضرايب است كه با كمك نتايج تست ميداني مي‌توانند تخمين مناسبي از ضرايب را ارائه نمايند. همچنين در صورت انجام اين كار مي‌توان از خروجي تخمين‌زن براي كنترل تطبيقي رونده استفاده نمود. در اين مقاله، معادلات غيرخطي شش درجه آزادي يك رونده زيرآبي براي تخمين پارامترها به شكل مناسبي مدل‌سازي شده، سپس با استفاده از الگوريتم فيلتر كالمن توسعه يافته، و با استفاده از اندازه‌گيري‌هاي كمتر نسبت به روش‌هاي مشابه تمامي ضرايب هيدروديناميكي ميرا كننده بدنه تخمين زده شدند. الگوريتم مذكور بر روي مدل برگرفته از يك زيرآبي واقعي پياده‌سازي شده و نتايج بدست آمده صحت روش معرفي شده را به اثبات رسانيده است.
چكيده لاتين :
Hydrodynamic coefficient estimation is an essential part of underwater vehicle dynamic model design procedure. Due to existence errors in analytical calculation methods, results of the methods are not reliable. Also, determination of the coefficients by experimental test is a difficultly and costly work. This procedure due to nonlinear behavior of the system has some problems. A suitable solution is using estimators for the coefficient estimations that the estimators can present suitable estimation of coefficients using experimental tests. Also, the estimator output can be used in the design of the system adaptive control. In this paper, equations of motion of an autonomous underwater vehicle (AUV) in six degree of freedom for coefficients estimation are properly modeled. Then, using of Extended Kalman Filter (EKF) and reduced order measurement with respect to similar methods, all of viscous damping coefficients are estimated. The method is implemented on an actual AUV and the results indicate a good performance of proposed method.
