基于模糊PID的無人水下機(jī)器人運(yùn)動控制研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是人類經(jīng)略海洋的世紀(jì)。海洋空間已經(jīng)成為當(dāng)今世界軍事、經(jīng)濟(jì)競爭的重要領(lǐng)域，各主要國家對海洋研究的重視程度與日俱增。在大深度進(jìn)行水下作業(yè)的自動化高技術(shù)裝備，則是進(jìn)行海洋探索、救援與軍事應(yīng)用的首要選擇。伴隨著這股熱潮的到來，無人水下機(jī)器人(Remotely Operated Vehicle，簡稱ROV)技術(shù)取得了長足的發(fā)展。相比較無纜自治水下機(jī)器人，ROV通過自身所帶的臍帶纜接受來自水面提供的動力和發(fā)出的控制命令，相對于無人水下機(jī)器

2、人，ROV更加的輕便、簡單、可靠性好、作業(yè)能力強(qiáng)，便于操作，而技術(shù)要求易于達(dá)到。
　　ROV在軍民兩個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用前景，民用可以在海上資源的勘探和開發(fā)等方面發(fā)揮作用，在軍用方面特別是在現(xiàn)代海軍建設(shè)中更是具有不可替代的優(yōu)勢，業(yè)已成為當(dāng)下部隊(duì)建設(shè)發(fā)展不可或缺的水下偵測、救援等主要設(shè)備和作業(yè)平臺。作為一支防險(xiǎn)救生部隊(duì)，擔(dān)負(fù)著水下救援及探摸打撈等使命任務(wù)。使命任務(wù)作業(yè)范圍廣，下潛深度大，對工程作業(yè)的技術(shù)要求高，這正符合ROV的設(shè)計(jì)特

3、點(diǎn)和初衷。包括我國在內(nèi)的主要大國都在研制各種用途的ROV，完成探雷、掃雷、偵察、探摸、打撈等任務(wù)。本課題將結(jié)合遙控水下機(jī)器人為研究對象，對其控制規(guī)律等進(jìn)行研究與優(yōu)化。
　　文中建立了ROV的空間運(yùn)動學(xué)模型，根據(jù)實(shí)際需要，簡化得出六自由度運(yùn)動模型。運(yùn)用模型解耦、平面假設(shè)理論、模型線性化等理論，我們以PID經(jīng)典控制算法得出的結(jié)果為基本參考，通過引入二維模糊控制理論對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到對PID控制參數(shù)的在線整定。與此同時(shí)，借助Matl