無(wú)人自主水下航行器矢量推進(jìn)器研究.pdf

1、本文提出了一種采用推力矢量技術(shù)的噴水式推進(jìn)器，用以提高水下航行器的操縱性和機(jī)動(dòng)性。在具有魚雷外形的水下航行器數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，修正了采用矢量推進(jìn)器的水下航行器數(shù)學(xué)模型。對(duì)模型簡(jiǎn)化后導(dǎo)出了簡(jiǎn)化模型的傳遞函數(shù)。根據(jù)矢量推進(jìn)方式下的傳遞函數(shù)和普通推進(jìn)方式下的傳遞函數(shù)，對(duì)同一水下航行器進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明采用推力矢量技術(shù)的噴水式推進(jìn)器提高了水下航向器的操縱性和機(jī)動(dòng)性。 根據(jù)矢量推進(jìn)水下航行器傳遞函數(shù)，對(duì)采用PID控制和模糊自適應(yīng)控制的

2、控制效果進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明模糊自適應(yīng)控制是可以勝任水下航行器的控制任務(wù)的。在對(duì)水下航行器矢量推進(jìn)器控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，給出了詳細(xì)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)策略。以DSP作為微控制器，實(shí)時(shí)性好，控制精度高，提高了系統(tǒng)整體性能。對(duì)主推進(jìn)電機(jī)和舵電機(jī)的控制采用了雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，PI調(diào)節(jié)器由DSP軟件實(shí)現(xiàn)。共享總線采用CAN總線，其功能良好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。在系統(tǒng)基本控制功能的基礎(chǔ)上，采用軟硬件保護(hù)功能和抗干擾措施等，提高了系統(tǒng)的可靠性。