水下運載器對接系統(tǒng)集成與控制方法研究.pdf

1、隨著國家大力發(fā)展深海裝備，深?？臻g站關鍵技術項目已被國家列入海洋領域的重點發(fā)展項目。而穿梭運維器的概念作為對深?？臻g站的人員交換物資補給以及協(xié)同空間站進行深海工程作業(yè)等需求而被提出。水下運載器之間的對接技術是穿梭運維器對深海空間站起到支持作用的最關鍵技術，也是發(fā)展深?？臻g站必須攻克的難題。本文以課題組現有的三體AUV實驗平臺作為研究對象，對于水下對接的結構，以及對接時運載器的運動控制進行了深入的研究。
　　第一章介紹了課題的研究背

2、景，闡述了深?？臻g站和水下運載器的技術發(fā)展現狀，并且對于需要研究的對接技術存在的問題進行了概述，簡單闡釋了本課題的主要研究內容。
　　第二章介紹了三體AUV的各項參數性能，螺旋槳推進器的性能以及所配備的傳感器。然后對三體AUV進行了模型建立，并且由于主要研究的是AUV定深與定艏控制，而推進器的布置又很利于運動解耦，所以在深度方向和艏向進行了AUV模型的簡化，以便后續(xù)設計控制器的仿真。
　　第三章在AUV平臺的基礎上設計了模擬

3、空間站與運載器水下對接和鎖緊的裝置，同時還設計了鎖緊裝置的液壓系統(tǒng)和機械結構，以及保證能穩(wěn)定對接并且可靠鎖緊。
　　第四章針對AUV平臺參數時變且不確定性大，外干擾因素較多的特點，對AUV定深控制設計了基于時間延遲估計(TDE)算法的(線性TDE-PD)控制器，并且證明了其穩(wěn)定性。在AUV定深的仿真和實驗中證明其控制器設計簡潔且控制性能優(yōu)越。針對羅盤參數返回頻率較小的特點，設計了基于TDE算法的積分滑模魯棒(TDE-ISMC)控制