水下機器人故障診斷與容錯控制研究.pdf

1、隨著科學技術和海洋研究的不斷推進和實際應用要求的不斷提升，作為海洋高科技的重要組成部分的水下機器人，對其智能水平提出了更高的要求。由于水下機器人工作條件惡劣，周圍環(huán)境復雜多變，所以設計一個可靠的容錯控制系統(tǒng)來保證它安全地工作是至關重要的。容錯控制(Fault—TolerantControl，F(xiàn)TC)能使系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況下，能夠自動補償故障產(chǎn)生的影響以維護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和盡可能的恢復系統(tǒng)故障前的性能，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。因此，容錯控制為

2、提高復雜系統(tǒng)的可靠性和安全性開辟了一條新途徑。 本論文的目的就是實現(xiàn)水下機器人控制系統(tǒng)的自主故障診斷，對傳感器和執(zhí)行器的故障分別進行容錯控制，以防止控制性能下降和故障的蔓延，提高水下機器人在復雜海洋環(huán)境下的生存能力和運動性能。 論文主要研究工作如下： 首先，綜述了水下機器故障診斷與容錯控制的方法與研究發(fā)展現(xiàn)狀。其次，采用優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡對水下機器人運動辨識，并且探討了幾種改進的學習算法。通過比較模型的輸出