Fuzzy Adaptive Control for Trajectory Tracking of Autonomous Underwater Vehicle

كنترل تطبيقي فازي شناور زير سطحي خودگردان به منظور رديابي مسير

در اين مطالعه، مساله موقعيت و رديابي براي شناور زير سطحي خودگردان در صفحه افقي، در شرايط حضور جريان‌هاي دريايي به عنوان اغتشاش مورد بحث قرار مي‌گيرد. در اين تحقيق، اثر تغييرات و نامعيني در پارامترها مد نظر قرار مي‌گيرد. عملكرد مطلوب كنترل كننده تطبيقي با بهره ثابت با خطي سازي فيدبك و همچنين با روش كنترل تطبيقي با بهره فازي مقايسه شده است. روش كنترلي ارايه شده در شبيه سازي‌ها مورد آزمايش و بررسي قرار گرفته است. همچنين، كارآيي روش كنترلي ارايه شده با روش‌هاي كنترلي ديگر در برخي از تحقيقات مقايسه شده‌اند. كران دار بودن و آناليز مشخصات همگرايي مجانبي الگوريتم كنترلي و پايداري آن با استفاده از تيوري پايداري لياپانوف و به كمك لم باربالات اثبات و ارايه شده است.

In this paper, the problem of the position and attitude tracking of an autonomous underwater vehicle (AUV) in the horizontal plane, under the presence of ocean current disturbances is discussed. The effect of the gradual variation of the parameters is taken into account. The effectiveness of the adaptive controller is compared with a feedback linearization method and fuzzy gain control approach. The proposed strategy has been tested through simulations. Also, the performance of the proposed method is compared with other strategies given in some other studies. The boundedness and asymptotic convergence properties of the control algorithm and its semi-global stability are analytically proven using Lyapunov stability theory and Barbalat’s lemma.