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龙图腾网恭喜河北汉光重工有限责任公司申请的专利一种水下航行器三通道姿态解耦控制方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115542926B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211073360.5，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权一种水下航行器三通道姿态解耦控制方法及装置是由高全喜;可伟;乔海岩;李会龙;耿新元设计研发完成，并于2022-09-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下航行器三通道姿态解耦控制方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水下航行器三通道姿态解耦控制及装置，所述方法包括：构建水下航行器动力学方程；构建水下航行器的姿态控制外回路，确定每个控制通路上的LADRC模块的控制律；构建水下航行器的姿态控制内回路，确定每个控制通路上的LADRC模块的控制律；基于姿态控制外回路每个控制通路上的LADRC模块的控制律及姿态控制内回路每个控制通路上的LADRC模块的控制律，对水下航行器的俯仰、航向以及横滚通道之间的相互耦合进行解耦。本发明的方法，本发明计算量少，解耦速度快，解耦精度高。

本发明授权一种水下航行器三通道姿态解耦控制方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种水下航行器三通道姿态解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：构建水下航行器动力学方程；步骤S2：构建水下航行器的姿态控制外回路；获取所述水下航行器的横滚通道控制指令输入信号偏航通道控制指令输入信号ψc和俯仰通道控制指令输入信号θc，并将ψc和θc分别输入水下航行器的姿态控制外回路中各自对应的控制通路，确定每个控制通路上的LADRC模块的控制律；步骤S3：构建水下航行器的姿态控制内回路；获取所述水下航行器的横滚通道角速度ωxc、偏航通道角速度ωyc和俯仰通道角速度ωzc，并将ωxc、ωyc和ωzc分别输入水下航行器的姿态控制内回路中各自对应的控制通路，确定每个控制通路上的LADRC模块的控制律；步骤S4：基于姿态控制外回路每个控制通路上的LADRC模块的控制律及姿态控制内回路每个控制通路上的LADRC模块的控制律，对水下航行器的俯仰、航向以及横滚通道之间的相互耦合进行解耦；所述步骤S1，所述水下航行器动力学方程为： 其中，ωx，ωy，ωz为横滚、航向、俯仰的转动角速度，ψ，θ分别为水下航行器滚转角、偏航角以及俯仰角，Jxx，Jyy，Jzz分别为横滚、航向、俯仰三个方向的转动惯量，λ44为附加转动惯量，vx，vy，vz分别为弹体坐标系下x,y,z向的速度，ρ为流体介质的密度，S，L分别为航行器最大横截面积与长度，xc，yc，zc分别为航天器质心坐标在弹体坐标系下的分量，α为攻角，m，G分别为航行器质量和重力；δd，δe，δr分别为滚转通道、偏航通道与俯仰通道的舵偏角；为ωx对时间的一阶导数，为vz对时间的一阶导数，为vy对时间的一阶导数，v为合速度，分别为横滚力矩系数对β、δd、δr、δe、以及的导数；分别为偏航力矩系数对β、δd、δr、δe、以及的导数；分别为俯仰力矩系数对α、δd、δr、δe以及的导数；所述步骤S3：构建水下航行器的姿态控制内回路；获取所述水下航行器的横滚通道角速度ωxc、偏航通道角速度ωyc和俯仰通道角速度ωzc，并将ωxc、ωyc和ωzc分别输入水下航行器的姿态控制内回路中各自对应的控制通路，确定每个控制通路上的LADRC模块的控制律，包括：步骤S31：获取所述水下航行器的姿态控制外回路的各个通道的输出，作为所述水下航行器的姿态控制内回路的各个通道的输入；步骤S32：为所述姿态控制内回路引入虚拟控制量U'，其中，U'＝B2δ2 其中，Ud为横滚通道控制内回路的虚拟控制量，Ur为偏航通道控制内回路的虚拟控制量，Ue为俯仰通道控制内回路的虚拟控制量；步骤S33:将所述水下航行器的姿态控制内回路的各个通道的输入分别输入水下航行器的姿态控制内回路中各自对应的控制通路，确定所述姿态控制内回路的各个通道的状态量x’i，1≤i≤3，包括：水下航行器姿态控制外回路的输入输出关系为： 式中，x'为姿态控制内回路状态量，为姿态控制内回路状态量的一阶导数，F2为姿态控制内回路总和扰动； 步骤S34:确定姿态控制内回路中每个控制通路上的LADRC模块的控制律；步骤S35:在一个控制周期内通过惯性测量装置得到航行器的姿态信息，作为水下航行器的姿态控制回路的各个通道的输入，作为水下航行器的姿态控制外回路中各自对应的控制通路上的LADRC模块的控制律的输入。

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