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龙图腾网获悉青岛哈尔滨工程大学创新发展中心申请的专利一种基于前馈PID的UUV控制方法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：CN119596674B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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：202411762008.1，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种基于前馈PID的UUV控制方法是由许秀军;段红梅;周佳加;高浩然;王彬彬;徐健;张宏瀚设计研发完成，并于2024-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于前馈PID的UUV控制方法在说明书摘要公布了：一种基于前馈PID的UUV控制方法，本发明涉及基于前馈PID的UUV控制方法。本发明的目的是为了解决传统PID控制算法在UUV控制中存在精度差、稳定性差的问题。过程为：一、设置惯性坐标系下UUV的起始位置和目标位置；二、获得实时的海浪干扰信息以及UUV的真实状态；三、PID姿态控制器输出角加速度；四、滤波器输出优化后的深度信息；五、PID位置控制器输出线加速度；六、将角加速度和线加速度作用于执行机构，通过控制执行机构的转速改变推进器的推力和力矩，推力和力矩作用于UUV，改变UUV在水下的运动轨迹；七、判断UUV是否到达目标位置；若是，UUV结束航行；若否，重复执行二至六，直至UUV到达目标位置。本发明用于UUV控制领域。

本发明授权一种基于前馈PID的UUV控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于前馈PID的UUV控制方法，其特征在于：所述方法具体过程为： 步骤一、设置惯性坐标系下UUV的起始位置和UUV的目标位置； UUV的目标位置包含惯性坐标系下UUV的期望位置信息xd,yd,zd，以及惯性坐标系下UUV的期望姿态信息 其中，xd为惯性坐标系下UUV的xe轴期望位置信息，yd为惯性坐标系下UUV的ye轴期望位置信息，zd为惯性坐标系下UUV的ze轴期望位置信息，为UUV的期望横滚角，θd为UUV的期望俯仰角，ψd为UUV的期望偏航角； 步骤二、UUV配置的传感器获得实时的海浪干扰信息d以及UUV的真实状态 其中，xs,ys,zs为惯性坐标系下UUV的真实位置信息；为惯性坐标系下UUV的真实姿态信息； xs为惯性坐标系下UUV的xe轴真实位置信息，ys为惯性坐标系下UUV的ye轴真实位置信息，zs为惯性坐标系下UUV的ze轴真实位置信息，为UUV的真实横滚角，θs为UUV的真实俯仰角，ψs为UUV的真实偏航角； 所述UUV配置的传感器包括姿态传感器、位置传感器和滤波器； 其中姿态传感器获取UUV的真实姿态信息 其中位置传感器获取UUV的真实位置信息xs,ys,zs； 其中滤波器获取实时的海浪干扰信息d； 步骤三、将姿态传感器获取的UUV的真实姿态信息和UUV的期望姿态信息输入PID姿态控制器，PID姿态控制器输出惯性坐标系下的三轴角加速度 其中，为惯性坐标系下的UUV的xe轴角加速度；为惯性坐标系下的UUV的ye轴角加速度；为惯性坐标系下的UUV的ze轴角加速度； 步骤四、将滤波器获取的实时海浪干扰信息d和惯性坐标系下实时的UUV的ze轴真实位置信息zs输入滤波器，滤波器输出优化后的深度信息 步骤五、将位置传感器和滤波器获取的UUV的真实位置信息和惯性坐标系下UUV的期望位置信息xd,yd,zd输入PID位置控制器，PID位置控制器输出惯性坐标系下的三轴线加速度 其中，为惯性坐标系下的UUV的xe轴线加速度；为惯性坐标系下的UUV的ye轴线加速度；为惯性坐标系下的UUV的ze轴线加速度； 步骤六、PID姿态控制器输出的惯性坐标系下的三轴角加速度和PID位置控制器输出的惯性坐标系下的三轴线加速度作用于执行机构，通过控制执行机构的转速改变推进器的推力和力矩τ，推力和力矩τ作用于UUV，改变UUV在水下的运动轨迹； 所述推力和力矩τ作用于UUV，改变UUV在水下的运动轨迹；具体过程为： 将推力和力矩带入系统动力学模型，计算出载体坐标系下UUV的线速度和角速度；基于UUV的线速度和角速度改变UUV在水下的运动轨迹； 步骤七、判断UUV是否到达UUV的目标位置； 若是，UUV结束航行； 若否，重复执行步骤二至步骤六，直至UUV到达UUV的目标位置； UUV的目标位置包含惯性坐标系下UUV的期望位置信息xd,yd,zd，以及惯性坐标系下UUV的期望姿态信息

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