大型欠驅(qū)動水下機器人操控性能研究.pdf

1、大型水下機器人具有尺寸大，航程遠，航時長等特點，在軍事上和民用方面都具有遠大的應(yīng)用前景。大型欠驅(qū)動水下機器人為了順利完成水下航行及作業(yè)任務(wù)，必須具備良好的操縱和控制性能，準確的水動力性能的計算是操縱性能預(yù)報分析和控制方法設(shè)計的基礎(chǔ)。大型水下機器人水下航行時常受到海流干擾，為此海流條件下水下機器人操控性能分析顯得十分重要。
　　本文將以某大型欠驅(qū)動水下機器人為例，利用近似計算和CFD數(shù)值計算兩種方法對其進行水動力性能分析，獲取水動力

2、系數(shù)?；谲浖?FLUENT，借助動網(wǎng)格技術(shù)和UDF技術(shù)，通過建模、劃分網(wǎng)格、設(shè)定邊界條件、水動力求解等過程，模擬各項約束模型試驗。經(jīng)過進一步處理模擬試驗的數(shù)據(jù)，獲取 AUV的水動力系數(shù)。接下來進行操縱性分析預(yù)報，建立描述 AUV運動的數(shù)學(xué)模型——六自由度空間運動方程，對方程中各項進行逐一的分析，利用VC編程環(huán)境，搭建AUV運動仿真系統(tǒng)，模擬各種操縱性仿真試驗，對其操縱性能進行預(yù)報分析。控制性能分析的重點是設(shè)計三維軌跡跟蹤控制器，分析欠

3、驅(qū)動 AUV運動控制特性和運動模型，基于運動模型設(shè)計三維軌跡跟蹤控制器，進行軌跡跟蹤仿真試驗，分析控制器的有效性和AUV的控制性能。為分析在海流條件下的操控性能，首先根據(jù)海流流動特點，分析海流對AUV運動的影響機理，據(jù)此設(shè)計海流條件下的操縱運動仿真平臺和運動控制方法。通過相應(yīng)的仿真試驗，分析海流干擾條件下，大型欠驅(qū)動水下機器人的操控性能。試驗結(jié)果表明該大型欠驅(qū)動水下機器人具有良好的操控性能，同時在海流存在的環(huán)境中仍然具有較好的運動能力，