Beschrieben wird ein Verfahren zur Optimierung der Bewegungsbahnen eines autonomen Unterwasserfahrzeugs. Die Bewegungsbahnen sind lose mit den Anwendungsergebnissen des Maximumprinzips auf gesteuerte mechanische Systeme verbunden. Es wird ein numerischer Algorithmus auf der Basis der geometrischen Steuerungstheorie verwendet, um effektive Bewegungsbahnen zu berechnen, die darauf gerichtet sind, eine vorgegebene Kostenfunktion zu optimieren. Es werden Ergebnisse von Excperimenten zur Minimierung des Zeitproblems vorgestellt. Das für die Experimente im Versuchsbecken verwendete Modell des Unterwasserroboters ODIN (Omni-Directional Intelligent Navigator) wird ausführlich beschrieben. Seine Bewegungsgleichungen werden abgeleitet. Weiterhin wird der mathematische Mechanismus des Maximumprinzips in Bezug auf die Optimierung der Bewegungsbahnen erläutert und es wird der maathematische Mechanismus der Zeitminimierung erklärt. Die Ergebnisse der Experimente werden graphisch dargestellt. Abschließend wird das Kriterium für einen minimalen Energieverbrauch behandelt und die numerischen Ergebnisse werden diskutiert.
Autonomous underwater vehicles: Development and implementation of time and energy efficient trajectories
Autonome Unterwasserfahrzeuge: Entwicklung und Realisierung von Zeit- und Energie sparenden Bewegungsbahnen
Ship Technology Research / Schiffstechnik ; 55 , 1 ; 36-48
2008
13 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 14 Quellen
Article (Journal)
English
Taylor & Francis Verlag | 2008
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