無人自主水下航行器矢量推進器研究.pdf

1、本文提出了一種采用推力矢量技術(shù)的噴水式推進器，用以提高水下航行器的操縱性和機動性。在具有魚雷外形的水下航行器數(shù)學模型基礎上，修正了采用矢量推進器的水下航行器數(shù)學模型。對模型簡化后導出了簡化模型的傳遞函數(shù)。根據(jù)矢量推進方式下的傳遞函數(shù)和普通推進方式下的傳遞函數(shù)，對同一水下航行器進行了仿真。仿真結(jié)果表明采用推力矢量技術(shù)的噴水式推進器提高了水下航向器的操縱性和機動性。 根據(jù)矢量推進水下航行器傳遞函數(shù)，對采用PID控制和模糊自適應控制的

2、控制效果進行了仿真，結(jié)果表明模糊自適應控制是可以勝任水下航行器的控制任務的。在對水下航行器矢量推進器控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析的基礎上，給出了詳細的硬件和軟件實現(xiàn)策略。以DSP作為微控制器，實時性好，控制精度高，提高了系統(tǒng)整體性能。對主推進電機和舵電機的控制采用了雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，PI調(diào)節(jié)器由DSP軟件實現(xiàn)。共享總線采用CAN總線，其功能良好、可靠性高、抗干擾能力強。在系統(tǒng)基本控制功能的基礎上，采用軟硬件保護功能和抗干擾措施等，提高了系統(tǒng)的可靠性。