BACKSTEPPING CONTROL STRATEGY FOR AN UNDERACTUATED X4-AUV

Zainah Md. Zain, Nur Fadzillah Harun
2015 Jurnal Teknologi  
Graphical abstract Abstract A nonlinear control method is considered for stabilizing all attitudes and positions (x, y or z) of an underactuated X4-AUV with four thrusters and six degrees-of-freedom (DOFs), in which the positions are stabilized according to the Lyapunov stability theory and angles are stabilized using backstepping control method. A dynamical model is first derived, and then a sequential nonlinear control strategy is implemented for the X4-AUV, composed of translational and
more » ... ional subsystems. A controller for the translational subsystem stabilizes one position out of x-, y-, and zcoordinates, whereas controllers for the rotational subsystems generate the desired roll, pitch and yaw angles. Thus, the rotational controllers stabilize all the attitudes of the X4-AUV at a desired (x-, y-or z-) position of the vehicle. Some numerical simulations are conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed controllers. Abstrak Kaedah kawalan tidak linear dipertimbangkan untuk menstabilkan pusingan dan kedudukan (x,y atau z) sebuah X4-Autonomous Underwater vehicle yang kurang penggerak dengan empat penujah dan enam darjah kebebasan (DOF), dimana kedudukan distabilkan berdasarkan kepada teori kestabilan Lyapunov dan sudut distabilkan dengan kaedah kawalan langkah kebelakang. Model dinamik diterbitkan dahulu, kemudian strategi kawalan sekuen tidak linear dilaksanakan untuk X4-AUV yang terdiri daripada peralihan dan putaran. Kawalan untuk subsistem peralihan menstabilkan satu kedudukan daripada koordinat x-,y-dan z-, manakala kawalan untuk subsistem putaran menjanakan sudut roll, pitch dan yaw yang dikehendaki. Oleh itu, pengawal putaran menstabilkan semua kedudukan X4-AUV pada kedudukan (x-, y-or z-) kenderaan tersebut. Simulasi berangka dijalankan untuk menunjukkan keberkesanan pengawal yang dicadangkan. Kata kunci: Sistem kurang penggerak, X4-AUV, kawalan langkah belakang, teori kestbilan Lyapunov
doi:10.11113/jt.v74.4804 fatcat:de3daau2czbe5fmombqhcpelkm