潛水器姿態(tài)與定深控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、我國有眾多的港口航道，泥沙淤積現(xiàn)象也普遍存在，本論文的主要研究對象是一種具備水文測量功能的自治式無人潛水器，它用途就是對港口航道內(nèi)的水深進行實時監(jiān)測，從而掌握航道內(nèi)的泥沙淤積程度。為了提高潛水器運動控制性能以更好地完成監(jiān)測任務(wù)，課題針對潛水器垂直面運動——即定深與俯仰姿態(tài)控制進行了研究。 在論文中首先根據(jù)潛水器水下運動的動力學(xué)分析，分析了潛水器的結(jié)構(gòu)和功能特點，潛水器的硬件控制系統(tǒng)是以DSP處理器為控制核心，外接壓力、姿態(tài)及水深

2、測量等多種傳感器設(shè)備，通過這些傳感器及時反饋潛水器當前的運動狀態(tài)，借助模糊PID控制算法對潛水器的航行深度和航行姿態(tài)施以主動控制，保證潛水器能在預(yù)定深度下平穩(wěn)的航行，同時將水深測量數(shù)據(jù)傳回地面客戶端服務(wù)器，完成港口航道水域內(nèi)的水深測量任務(wù)。 針對潛水器操縱過程存在非線性、慢時變等特性，本文將傳統(tǒng)PID控制和模糊控制各自的優(yōu)點融合在一起，設(shè)計了一種模糊自適應(yīng)PID控制器，它可以根據(jù)當前時刻系統(tǒng)的響應(yīng)偏離給定的情況及變化趨勢，依據(jù)我