水下航行器控制系統(tǒng)仿真試驗(yàn)研究與應(yīng)用.pdf

1、自主水下航行器(AUV)無(wú)拖纜，自帶動(dòng)力，可在水下三維空間按預(yù)先規(guī)定的任務(wù)使命航行，具有遠(yuǎn)航程、智能化、隱蔽性、機(jī)動(dòng)性及經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，在民用和軍事領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。半實(shí)物仿真是自主水下航行器研制過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。在半實(shí)物仿真試驗(yàn)中，將無(wú)法準(zhǔn)確建立模型的實(shí)物如制導(dǎo)控制系統(tǒng)直接接入仿真回路，檢驗(yàn)自主水下航行器控制系統(tǒng)各部分功能，提高系統(tǒng)研制質(zhì)量。論文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)研究了自主水下航行器的自適應(yīng)PID控制。由于

2、自主水下航行器建模誤差、流體動(dòng)力學(xué)參數(shù)的不確定性和未知海流干擾，控制系統(tǒng)必須具有對(duì)不確定參數(shù)的自適應(yīng)能力。自適應(yīng)PID控制在傳統(tǒng)的PID控制的基礎(chǔ)上引入自適應(yīng)機(jī)制，既保持了PID控制簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，又滿足對(duì)自適應(yīng)能力的要求； (2)以某自主水下航行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)為背景，建立了自主水下航行器的數(shù)學(xué)模型和基于C語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)仿真模型； (3)完成了以AD/RTS實(shí)時(shí)仿真計(jì)算機(jī)為核心的半實(shí)物仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試

3、，包括在AdvantageIDE環(huán)境下完成自主水下航行器仿真軟件的開(kāi)發(fā)，對(duì)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行頻率特性測(cè)試，并重點(diǎn)研究了基于反射內(nèi)存的實(shí)時(shí)半實(shí)物仿真網(wǎng)絡(luò)技術(shù)； (4)介紹了某自主水下航行器的半實(shí)物仿真試驗(yàn)過(guò)程，包括深度傳感器、陀螺羅經(jīng)的靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試和控制系統(tǒng)閉環(huán)彈道仿真，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析，給出了彈道曲線。在半實(shí)物仿真試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，分析了該半實(shí)物仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性； (5)開(kāi)發(fā)了基于PC/104工控機(jī)的小型