深海作業(yè)型ROV建模方法的研究.pdf

1、隨著地球的陸上資源的日益緊缺，海洋作為一個新的能源礦場，其開發(fā)越來越受到人們的重視。深海作業(yè)型ROV作為一種深海作業(yè)設備，其在海洋資源的開發(fā)利用中起到了舉足輕重的作用。
　　本文首先對深海作業(yè)型ROV的運動進行受力分析，對ROV所受的外力分別進行建模，再根據牛頓定律建立了ROV的六自由度運動學和動力學方程。此外，在ROV標稱模型的基礎上，建立帶有模型參數不確定性的誤差模型，進一步貼近實際ROV系統(tǒng)。
　　其次，ROV是一個時

2、變的非線性系統(tǒng)，各自由度之間的耦合現象非常嚴重，因此對ROV的六自由度運動模型進行解耦合是非常有必要的。本文詳細介紹了三種解耦合方法：單自由度解耦、基于平面運動解耦和基于誤差模型解耦，分別推導了三種方法解耦合后的ROV運動方程形式，并且比較了各自的優(yōu)缺點。
　　再次，進行了ROV穩(wěn)定性分析和操縱性驗證。根據建立好的運動模型，利用Lyapunov方法驗證ROV穩(wěn)定性；利用單自由度的解耦方法，將ROV運動模型進行靜止懸浮狀態(tài)下單自由度

3、解耦，并進行穩(wěn)定性分析；為了檢驗ROV機動性能，根據ROV的六自由度運動模型，進行了單自由度水平直航、垂直面潛浮、水平面水平回轉和三維空間螺旋運動的數值模擬仿真，根據仿真結果得到ROV的相關操縱性參數。
　　最后，為ROV的六個自由度設計符合其特點的控制器。根據各個自由度的特點為軸向和側向兩個自由度設計了自適應Backstepping滑?？刂破?；為垂向和艏向兩個自由度設計了帶有非線性干擾觀測器的自適應Terminal滑?？刂破?；為