水下航行器控制系統(tǒng)仿真試驗研究與應用.pdf

1、自主水下航行器(AUV)無拖纜，自帶動力，可在水下三維空間按預先規(guī)定的任務使命航行，具有遠航程、智能化、隱蔽性、機動性及經(jīng)濟性等特點，在民用和軍事領(lǐng)域都有廣泛的應用。半實物仿真是自主水下航行器研制過程中的重要環(huán)節(jié)。在半實物仿真試驗中，將無法準確建立模型的實物如制導控制系統(tǒng)直接接入仿真回路，檢驗自主水下航行器控制系統(tǒng)各部分功能，提高系統(tǒng)研制質(zhì)量。論文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個方面： (1)研究了自主水下航行器的自適應PID控制。由于

2、自主水下航行器建模誤差、流體動力學參數(shù)的不確定性和未知海流干擾，控制系統(tǒng)必須具有對不確定參數(shù)的自適應能力。自適應PID控制在傳統(tǒng)的PID控制的基礎(chǔ)上引入自適應機制，既保持了PID控制簡單易于實現(xiàn)的優(yōu)點，又滿足對自適應能力的要求； (2)以某自主水下航行器制導控制系統(tǒng)半實物仿真試驗為背景，建立了自主水下航行器的數(shù)學模型和基于C語言的計算機仿真模型； (3)完成了以AD/RTS實時仿真計算機為核心的半實物仿真系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試

3、，包括在AdvantageIDE環(huán)境下完成自主水下航行器仿真軟件的開發(fā)，對三軸轉(zhuǎn)臺進行頻率特性測試，并重點研究了基于反射內(nèi)存的實時半實物仿真網(wǎng)絡(luò)技術(shù)； (4)介紹了某自主水下航行器的半實物仿真試驗過程，包括深度傳感器、陀螺羅經(jīng)的靜、動態(tài)測試和控制系統(tǒng)閉環(huán)彈道仿真，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對控制系統(tǒng)的性能進行了分析，給出了彈道曲線。在半實物仿真試驗研究的基礎(chǔ)上，分析了該半實物仿真系統(tǒng)的實時性； (5)開發(fā)了基于PC/104工控機的小型