基于改進(jìn)PID算法水下潛航器運(yùn)動(dòng)控制的研究.pdf

1、水下潛航器是海洋開發(fā)的重要工具,它在海洋調(diào)查,資源勘探以及軍事領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。針對(duì)水下潛航器運(yùn)動(dòng)控制的復(fù)雜性,提出一種改進(jìn)PID算法的智能控制策略,將模糊控制以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合,使控制參數(shù)隨水下復(fù)雜的工作環(huán)境而變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)潛航器水下運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)有效控制。
　　本文以中船重工710所水下打撈器機(jī)器人為研究對(duì)象,分析了潛航器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境,根據(jù)潛航器水下實(shí)際運(yùn)動(dòng)特性,將六自由度運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為四自由度運(yùn)動(dòng),并且

2、將運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)一步分解為水平面和垂直面的運(yùn)動(dòng),建立了水平面和垂直面的空間運(yùn)動(dòng)方程,給出了固定坐標(biāo)系與運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換方法。在此基礎(chǔ)上,研究了傳統(tǒng)PID算法、模糊PID算法以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法在潛航器運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用,并在MATLAB/SIMULINK中進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)控制的建模和仿真,仿真結(jié)果表明:模糊PID控制比傳統(tǒng)PID控制具有較好的適應(yīng)性,其控制性能明顯優(yōu)于PID;對(duì)于非線性系統(tǒng), BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在抗干擾性等方面比傳統(tǒng)PID控制優(yōu)越。