微小型水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制及可靠性研究.pdf

1、微小型化是未來(lái)水下機(jī)器人的一個(gè)重要發(fā)展方向。由于具有體積小、機(jī)動(dòng)靈活、成本低、搭載方便的特點(diǎn)，微小型水下機(jī)器人可用于海洋探測(cè)與資源開(kāi)發(fā)中的復(fù)雜海洋環(huán)境下的各種水下觀測(cè)、水下作業(yè)等任務(wù)，是海洋探測(cè)與資源開(kāi)發(fā)系統(tǒng)裝備中的重要組成部分。在微小型水下機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)中，舵、翼、槳聯(lián)合操縱的微小型水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制以及可靠性技術(shù)是急需發(fā)展和完善的技術(shù)。
　　 論文以某微小型水下機(jī)器人為研究對(duì)象，首先建立了運(yùn)動(dòng)仿真模型，重點(diǎn)討論了舵、翼

2、有效作用的解算過(guò)程，并構(gòu)建了具有半實(shí)物仿真功能的運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。討論了水下機(jī)器人PDCE運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其主要組成部分。在充分考慮水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力的基礎(chǔ)上建立目標(biāo)指令解釋單元以獲得可直接執(zhí)行的目標(biāo)指令。詳細(xì)討論了舵、翼、槳聯(lián)合操縱的推力分配方式，采用水下機(jī)器人縱傾控制和速度控制聯(lián)合操縱的方法，實(shí)現(xiàn)深度控制。由于微小型水下機(jī)器人尺度小，施力裝置少，其運(yùn)動(dòng)屬于欠自山度，因此在控制方法上采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法對(duì)S面控制器進(jìn)行了參數(shù)尋優(yōu)