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(guān)鍵技術(shù)項目已被國家列入海洋領(lǐng)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(shù)是穿梭運維器對深?？臻g站起到支持作用的最關(guān)鍵技術(shù)，也是發(fā)展深?？臻g站必須攻克的難題。本文以課題組現(xiàn)有的三體AUV實驗平臺作為研究對象，對于水下對接的結(jié)構(gòu)，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(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并且對于需要研究的對接技術(shù)存在的問題進行了概述，簡單闡釋了本課題的主要研究內(nèi)容。
　　第二章介紹了三體AUV的各項參數(shù)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(shè)計控制器的仿真。
　　第三章在AUV平臺的基礎(chǔ)上設(shè)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(shè)計了鎖緊裝置的液壓系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)，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(shù)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(shè)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(shè)計簡潔且控制性能優(yōu)越。針對羅盤參數(shù)返回頻率較小的特點，設(shè)計了基于TDE算法的積分滑模魯棒(TDE-ISMC)控制