潛水器運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、為了探索水下資源、監(jiān)測水下環(huán)境，水下勘測平臺的研究正越來越受到關(guān)注。眾所周知，因?yàn)槎颅h(huán)境變幻莫測，水下航行一直就是一個危險(xiǎn)的領(lǐng)域。伴隨著水下測量技術(shù)、水下通信技術(shù)以及潛水器制造技術(shù)的發(fā)展，無人潛水器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)開始應(yīng)用在水下勘測平臺上。同時(shí)，自動控制技術(shù)以及信息技術(shù)的長足進(jìn)步又使得無人潛水器的運(yùn)動控制開始朝著自動化的方向發(fā)展。 潛水器的運(yùn)動控制系統(tǒng)首先需要使用傳感器技術(shù)以

2、及水下測量技術(shù)對水下多變環(huán)境以及自身狀態(tài)進(jìn)行正確判斷，然后結(jié)合適當(dāng)?shù)乃惴ú僮鳚撍鞯膭恿ο到y(tǒng)，從而對潛水器的各種非正常狀態(tài)進(jìn)行修正，使得無人潛水器按照設(shè)計(jì)的要求準(zhǔn)確、高效地完成既定任務(wù)。 本課題所涉及的潛水器由五個子系統(tǒng)組成：運(yùn)動控制系統(tǒng)、主動避碰系統(tǒng)、定深及姿態(tài)控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、水聲通信系統(tǒng)。本課題以該潛水器為依托，將當(dāng)前流行的數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)處理系統(tǒng)應(yīng)用在潛水器運(yùn)動

3、控制系統(tǒng)上。系統(tǒng)借助電羅經(jīng)、水下定位裝置提供狀態(tài)信息，以直流永磁電機(jī)提供動力，通過適當(dāng)?shù)淖詣涌刂扑惴▉韺o人潛水器進(jìn)行控制，最終使整個運(yùn)動控制系統(tǒng)達(dá)到高效性、穩(wěn)定性、以及控制效果的優(yōu)良性。 本文首先介紹當(dāng)前無人潛水器的研究現(xiàn)狀以及研究前景，然后對本課題所針對的潛水器進(jìn)行分析，緊接著詳細(xì)介紹了課題所采用的控制算法的原理以及整個潛水器運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程與方法。最后針對實(shí)際潛水器的特點(diǎn)介紹了整個實(shí)驗(yàn)過程以實(shí)驗(yàn)結(jié)