智能水下机器人(AUV)控制系统设计

时间:2022-10-19 10:30:55
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文件名称:智能水下机器人(AUV)控制系统设计

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更新时间:2022-10-19 10:30:55

水下机器人 AUV 控制系统设计 多传感器

免费下载,论文、设计请注明引用! 微小型AUV具有体积小,灵活性高、隐蔽性好等特点,可以工作于其它大型水下机器人无法进入的区域。民用上可以应用于海洋矿产勘探、海底地形探测,沉船打捞,水下考古,海洋生物探测等;军事上可以用来反水雷,作为自航水雷的载体、监察海战时水下敌情等。 首先,本文对所设计的微小型AUV的结构、推进器分布进行介绍,并对其进行受力分析和建立运动方程。结合运动方程设计了被控对象模型未知的AUV自动定深、自动定航控制器;同时研究了传统的PID控制、模糊控制、自适应控制等算法,并最终设计了应用于该微小型AUV的模糊参数自适应PID控制算法。 其次,对该具有多传感器的微小型AUV控制系统进行了研究设计。针对分布式控制系统总体机构及其通信总线进行了设计;分别详细设计了分布式系统的各个子系统;着重研究、设计了理论、算法及软件实现方案;计了基于CAN总线的分布式微小型AUV控制系统,提高了系统的稳定性和模块化程度,在结构上优化了系统的复杂性。最终形成了由软硬件系统组成分布式控制系统。 再其次,根据SINS、DVL和深度计这三个传感器的姿态角、角速度,线速度、加速度,深度等导航信息进行了AUV的航位推算研究与实现;并使用综合水池实验室的X-Y航车系统,反复试验,对航位推算进行了标定,修正了安装误差角和刻度因子。提高了航位推算精度。结合航位推算和AUV制导控制设计了有海流影响的AUV自动巡航控制器。抗海流自动巡航控制器除抗海流功能外可以补偿SINS与艏向安装误差带来的控制性能缺陷。


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