小型水下機(jī)器人的運(yùn)動控制研究.pdf

1、小型水下機(jī)器人作為專用水下開發(fā)工具，在淺水區(qū)科學(xué)研究、資源開發(fā)、軍事等方面都具有巨大的應(yīng)用前景。由于小型水下機(jī)器人工作時受浪涌影響較大，其高效運(yùn)動和精確定位成為研究難點(diǎn)，而準(zhǔn)確的控制模型和高適應(yīng)性的運(yùn)動控制算法是提高小型水下機(jī)器人運(yùn)動性能的基礎(chǔ)和前提。
　　本文以小型六自由度螺旋槳式水下機(jī)器人為研究對象，由水下運(yùn)動規(guī)律推導(dǎo)出水下機(jī)器人的空間運(yùn)動學(xué)方程；分析水下機(jī)器人工作時受到的外力作用，建立了水下機(jī)器人的動力學(xué)方程；針對小型水下機(jī)

2、器人的運(yùn)動情況，推導(dǎo)出其艏向控制和定深控制模型。
　　根據(jù)水下機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)和小型水下機(jī)器人的具體情況，提出SPCE運(yùn)動控制體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了小型水下機(jī)器人控制系統(tǒng)的需求分析、總體設(shè)計(jì)和選型分析，并實(shí)現(xiàn)了主控制板的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，完成了主要傳感器的選型和數(shù)據(jù)采集。
　　研究PID控制和模糊控制方法，設(shè)計(jì)了用于小型水下機(jī)器人的艏向控制和定深控制的模糊PID控制算法，仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了可行性；完成了推進(jìn)器測試試驗(yàn)和水下運(yùn)動控制試驗(yàn)