水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和海洋研究的不斷推進(jìn)和實(shí)際應(yīng)用要求的不斷提升，作為海洋高科技的重要組成部分的水下機(jī)器人，對(duì)其智能水平提出了更高的要求。由于水下機(jī)器人工作條件惡劣，周圍環(huán)境復(fù)雜多變，所以設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的容錯(cuò)控制系統(tǒng)來(lái)保證它安全地工作是至關(guān)重要的。容錯(cuò)控制(Fault—TolerantControl，F(xiàn)TC)能使系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況下，能夠自動(dòng)補(bǔ)償故障產(chǎn)生的影響以維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和盡可能的恢復(fù)系統(tǒng)故障前的性能，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。因此，容錯(cuò)控制為

2、提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性和安全性開辟了一條新途徑。 本論文的目的就是實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人控制系統(tǒng)的自主故障診斷，對(duì)傳感器和執(zhí)行器的故障分別進(jìn)行容錯(cuò)控制，以防止控制性能下降和故障的蔓延，提高水下機(jī)器人在復(fù)雜海洋環(huán)境下的生存能力和運(yùn)動(dòng)性能。 論文主要研究工作如下： 首先，綜述了水下機(jī)器故障診斷與容錯(cuò)控制的方法與研究發(fā)展現(xiàn)狀。其次，采用優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)辨識(shí)，并且探討了幾種改進(jìn)的學(xué)習(xí)算法。通過比較模型的輸出