自治型水下環(huán)保機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、中國幅員遼闊,湖泊眾多.淡水湖內(nèi)蘊(yùn)藏了豐富的生物資源和淡水資源.但是,現(xiàn)在許多湖泊都遭受了不同程度污染,損害了人類的健康.為了采取適當(dāng)?shù)姆椒▽ζ溥M(jìn)行開發(fā)和保護(hù),我們必須對這些湖泊進(jìn)行水質(zhì)勘察.這促使人們開發(fā)無人水下環(huán)保機(jī)器人對水域進(jìn)行勘察和監(jiān)測.該文首先對自治型水下環(huán)保機(jī)器人的結(jié)構(gòu)方案作了簡要的介紹,然后重點(diǎn)討論了水下環(huán)保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以及利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法進(jìn)行實(shí)時(shí)的路徑規(guī)劃,最后對總的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真.后面三個(gè)部分是研

2、究重點(diǎn).這里,自治型水下環(huán)保機(jī)器人具有三個(gè)自由度,分別稱為推進(jìn)、升沉和轉(zhuǎn)首.水下機(jī)器人本身的非線性以及其操作環(huán)境的非線性使得水下機(jī)器人的控制問題對控制工程師來說一直是一件富有挑戰(zhàn)性的工作.我們采用PID控制和模糊決策來共同實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)軌跡控制.這里,水下機(jī)器人具有三個(gè)推進(jìn)器,兩個(gè)水平推進(jìn)器用來完成推進(jìn)和轉(zhuǎn)首動(dòng)作,一個(gè)垂直推進(jìn)器用來完成升沉動(dòng)作.此外,因?yàn)榫哂辛寺窂揭?guī)劃能力,水下機(jī)器人能夠自治式繞過障礙物.我們成功地對水下環(huán)保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控