شناسایی مدل غیرخطی یک ربات زیرآبی کابلی (ROV) با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته دوگانه

مدل دینامیکی ربات زیرآبی به صورت یک سیستم غیرخطی با ضرایب هیدرودینامیک متعدد توصیف می شود که این ضرایب تاثیر بسزایی بر عملکرد ربات، قابلیت مانور و کنترل پذیری آن دارند. از طرفی مقدار این ضرایب به مرور زمان متاثر از عوامل فیزیکی تغییر میکنند، که این در کنترل ربات تاثیر بسزایی دارد. در این پژوهش مسئله شناسایی ضرایب هیدرودینامیک ربات زیر آبی در مود حرکت افقی با استفاده از رویتگر فیلتر کالمن توسعه یافته دوگانه(DEKF) مطرح شده است که در آن برای همگرایی بهتر تخمین از دو فیلتر که بصورت همزمان اجرا می شوند استفاده می شود. یک فیلتر متغیرهای حالت سیستم را تخمین میزند و یک فیلتر برای تخمین پارامترهای سیستم که ضرایب هیدرودینامیک ربات را شامل می شوند استفاده می شود. تخمین پارامترها براساس داده های ورودی- خروجی ربات که با ایجاد یک مانور حرکتی مناسب تولیدشده اند و اعمال آن به الگوریتم پیشنهادی به دست آمده اند. در ضمن برای بهبود عملکرد تخمین فیلتر، ماتریس کوواریانس نویز را با استفاده از یک روش بازگشتی بصورت تطبیقی بهبود داده ایم. عملکرد الگوریتم پیشنهادی روی سه مدل ربات مختلف با ضرایب هیدرودینامیک مشخص به صورت شبیه سازی تست شده است.

کلیدواژه ها:

دینامیک غیرخطی ، ربات زیرآبی(ROV) ، فیلتر کالمن توسعه یافته دوگانه(DEKF) ، ضرایب هیدرودینامیک