In this paper, an autonomous underwater vehicle manipulator system (UVMS) is modeled considering hydrostatic forces and hydrodynamic effects such as added mass, lift, drag and side forces. The shadowing effects of the links on each other are also taken into account when computing the hydrodynamic forces. The system equations of motion are then derived using NewtonEuler formulation including the thruster dynamics. Next, an inverse dynamics control algorithm is applied for the end-effector trajectory tracking of the UVMS. Simulation results illustrate the effectiveness of the control method
Underwater vehicle manipulator system (UVMS) modeling trajectory tracking control
Özet
Bu makalede, otonom bir sualtı aracı manipülatör (SAM) sistemi; hidrostatik kuvvetler, eklenmiş kütle, dinamik kaldırma, sürüklenme ve yanal kuvvetlerin oluşturduğu hidrodinamik kuvvetler dikkate alınarak modellenmiştir. Hidrodinamik kuvvetler hesaplanırken uzuvların birbiri üzerindeki gölgeleme etkileri de dikkate alınmıştır. Sistem hareket denklemleri, sualtı aracının eyletici dinamiği de dahil edilerek Newton-Euler formülasyonu kullanımıyla türetilmiş ve sistemin uç işlemcisinin yörünge takibi için ters dinamik kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Benzetim sonuçları kontrol yönteminin etkin olduğunu göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Sualtı Aracı Manipülatör (SAM) sistemi, modelleme, yörünge takip kontrolü.
Abstract
In this paper, an autonomous underwater vehicle manipulator system (UVMS) is modeled considering hydrostatic forces and hydrodynamic effects such as added mass, lift, drag and side forces. The shadowing effects of the links on each other are also taken into account when computing the hydrodynamic forces. The system equations of motion are then derived using Newton-Euler formulation including the thruster dynamics. Next, an inverse dynamics control algorithm is applied for the end-effector trajectory tracking of the UVMS. Simulation results illustrate the effectiveness of the control method.
Keywords: Underwater vehicle manipulator system (UVMS), modeling, trajectory tracking control.
sualtı aracı manipülatör (SAM) sistemi modelleme yörünge takip kontrolü
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Bölüm | Özel Sayı Makaleleri (SAVTEK) |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 6 Mart 2014 |
Gönderilme Tarihi | 18 Nisan 2013 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2013 Cilt: 3 Sayı: 6 |
EMO BİLİMSEL DERGİ
Elektrik, Elektronik, Bilgisayar, Biyomedikal, Kontrol Mühendisliği Bilimsel Hakemli Dergisi
TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI
IHLAMUR SOKAK NO:10 KIZILAY/ANKARA
TEL: +90 (312) 425 32 72 (PBX) - FAKS: +90 (312) 417 38 18
bilimseldergi@emo.org.tr