小型水下機(jī)器人自主航行技術(shù)的研究.pdf

1、本論文通過對(duì)水下機(jī)器人航行控制技術(shù)現(xiàn)狀的廣泛研究及其發(fā)展趨勢(shì)的深入分析，確定把小型水下機(jī)器人自主航行技術(shù)作為研究對(duì)象。 論文中對(duì)水下機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)及空間布局進(jìn)行了優(yōu)化與組合，介紹了水下機(jī)器人各系統(tǒng)模塊的組成及功能。并在此基礎(chǔ)上深入分析了水下機(jī)器人在水下運(yùn)動(dòng)中的受力情況，建立了水下機(jī)器人空間六自由度運(yùn)動(dòng)的一般方程。根據(jù)水下機(jī)器人航行控制系統(tǒng)的硬件要求，選擇了CAN總線作為水下機(jī)器人航行控制系統(tǒng)的控制總線，并設(shè)計(jì)了總線上的各路硬件

2、接口，制定了CAN應(yīng)用層協(xié)議，明確了水下機(jī)器人的通信方式，為水下機(jī)器人自主航行的實(shí)現(xiàn)提供了軟硬件支持。 本論文重點(diǎn)在通過對(duì)已有控制算法的研究及改進(jìn)，提出了非線性自適應(yīng)滑?？刂频幕灸Ｐ停⒃O(shè)計(jì)了水下機(jī)器人自主航行控制系統(tǒng)。對(duì)水下機(jī)器人的縱向運(yùn)動(dòng)控制、橫向運(yùn)動(dòng)控制、深度控制及航速控制等做了深入細(xì)致的研究，確定了非線性自適應(yīng)滑模控制中的自適應(yīng)參數(shù)。通過MATLAB軟件對(duì)水下機(jī)器人的航行姿態(tài)進(jìn)行了仿真，并通過水池試驗(yàn)，驗(yàn)證了本論文設(shè)計(jì)