水下自主式航行器(AUV)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、水下自主航行器(AUV)的研制和應(yīng)用是我國(guó)海洋技術(shù)研究的重要組成部分,它對(duì)于海洋的探索、開發(fā)和利用,具有重要的理論研究意義和明確的應(yīng)用背景,同時(shí)也具有很高的軍事地位。控制系統(tǒng)是航行器設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,是航行器執(zhí)行任務(wù)的根本,論文主要從硬件平臺(tái)和模型搭建、控制器設(shè)計(jì)仿真等幾個(gè)方面對(duì)航行器控制系統(tǒng)進(jìn)行論述。
　　硬件方面,論文按控制要求并根據(jù)各個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于PC104和CAN總線的AUV控制系統(tǒng),包括設(shè)備整體構(gòu)架、通信系統(tǒng)和供電

2、系統(tǒng),并對(duì)其中一些關(guān)鍵問題進(jìn)行說明。
　　軟件方面,論文首先基于本文要研究的AUV的特點(diǎn)(形狀類似于魚雷,具有一個(gè)主推螺旋槳,一對(duì)水平舵板和一個(gè)垂直舵板),對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,建立了AUV運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程,并根據(jù)小擾動(dòng)理論和方程分組的方法對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化,最終得到AUV在水平面和垂直面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化傳遞函數(shù)。
　　考慮到PID控制器具有參數(shù)選擇比較困難,不具備適應(yīng)性等問題,論文先用灰色預(yù)測(cè)算法對(duì)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn),使用預(yù)測(cè)方法