深潛救生艇作業(yè)過程虛擬控制系統(tǒng)研究.pdf

1、人類正在步入海洋時代。人們對海洋的開發(fā)和探索的范圍也越來越廣泛。許多國家相繼進行了載人潛水器的研制工作,而深潛救生艇是艇底設有專門與失事潛艇艙口對接轉(zhuǎn)裙的載人潛器。當潛艇失事后,需要深潛救生艇前去援救,在深潛救生過程中最主要的技術(shù)難題是控制深潛救生艇與失事潛艇進行水下對接。本文就是在此背景下應用虛擬仿真技術(shù)和自動控制理論建立一個虛擬操控系統(tǒng),用以研究駕駛?cè)藛T操控深潛救生艇與失事潛艇的對接過程。本文主要對以下內(nèi)容分析并研究。
　　

2、 本文分析了首先建立四自由度深潛救生艇運動學模型、推進器數(shù)學模型和環(huán)境干擾數(shù)學模型,應用四階龍格-庫塔法求解其微分方程組。并針對深潛救生艇的運動特性,設計了模糊控制與PID相結(jié)合的混合控制器,用Visual C++語言編制仿真程序。通過分析比較兩種控制器的仿真結(jié)果驗證了模糊PID控制比PID控制器的超調(diào)量更小穩(wěn)定性更好,模糊PID控制器比PID控制器能達到較好的控制效果
　　 然后用Multigen Creator軟件建立了深潛

3、救生艇作業(yè)過程中所要用到的深潛救生艇、失事潛艇、海底地形等三維模型,并添加了DOF技術(shù)和LOD層次細節(jié)技術(shù)。建立了基于Vega Prime的三維視景仿真系統(tǒng)并開發(fā)人機交互應用程序,設計四個視點以便交互的觀察救生艇的作業(yè)過程。
　　 深潛救生艇具有自動控制的功能,但還沒有達到脫離人的控制完全自主工作的程度。尤其是在一些復雜的環(huán)境中,對其的操作技術(shù)很大程度上依賴于駕駛?cè)藛T的熟練程度。本文將深潛救生艇操控系統(tǒng)與三維視景系統(tǒng)相結(jié)合,建立