Diagnóstico de fallos del propulsor y control tolerante a fallos para vehículos submarinos autónomos con corrientes oceánicas
Autores: Tian, Qunhong; Wang, Tao; Liu, Bing; Ran, Guangtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diagnóstico de fallos del propulsor y control tolerante a fallos para vehículos submarinos autónomos con corrientes oceánicas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vehículo autónomo submarino
Herramientas de exploración
Propulsores submarinos
Diagnóstico de fallos de propulsores
Estrategia de control difuso
Control tolerante a fallos
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El vehículo autónomo submarino (AUV) es una de las herramientas de exploración más importantes en el entorno submarino del océano, cuyo movimiento se realiza mediante los propulsores submarinos; sin embargo, las fallas en los propulsores ocurren con frecuencia en la práctica de ingeniería. Las perturbaciones de las corrientes oceánicas podrían producir ruido para el diagnóstico de fallas en los propulsores. Con el fin de resolver el diagnóstico de fallas en los propulsores, se propone un algoritmo de C-means difuso posibilista (PFCM) para realizar la clasificación de fallas en este documento. Sobre la base de los resultados del diagnóstico de fallas, se propone una estrategia de control difuso para resolver el control tolerante a fallas para el AUV. Considerando la incertidumbre de las corrientes oceánicas, se propone un problema de optimización robusta min-max para optimizar el controlador difuso, que se resuelve mediante un algoritmo de optimización por enjambre de partículas cooperativo (CPSO). Se utilizan simulaciones y experimentos submarinos para verificar la precisión y viabilidad del método propuesto para el diagnóstico de fallas en los propulsores y el control tolerante a fallas.
Descripción
El vehículo autónomo submarino (AUV) es una de las herramientas de exploración más importantes en el entorno submarino del océano, cuyo movimiento se realiza mediante los propulsores submarinos; sin embargo, las fallas en los propulsores ocurren con frecuencia en la práctica de ingeniería. Las perturbaciones de las corrientes oceánicas podrían producir ruido para el diagnóstico de fallas en los propulsores. Con el fin de resolver el diagnóstico de fallas en los propulsores, se propone un algoritmo de C-means difuso posibilista (PFCM) para realizar la clasificación de fallas en este documento. Sobre la base de los resultados del diagnóstico de fallas, se propone una estrategia de control difuso para resolver el control tolerante a fallas para el AUV. Considerando la incertidumbre de las corrientes oceánicas, se propone un problema de optimización robusta min-max para optimizar el controlador difuso, que se resuelve mediante un algoritmo de optimización por enjambre de partículas cooperativo (CPSO). Se utilizan simulaciones y experimentos submarinos para verificar la precisión y viabilidad del método propuesto para el diagnóstico de fallas en los propulsores y el control tolerante a fallas.