收藏本站
《中国海洋大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

自主式水下机器人的分布式运动控制系统算法与实现

韩盈盈  
【摘要】:随着自主式水下机器人(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)在海洋科学考察和军事领域得到越来越广泛的应用。其运动控制算法及运动控制系统越来越受到人们的重视。各种各样的运动控制理论、结构、方法出现并运用到自主式水下机器人当中,取得了很多宝贵的数据和经验。 运动控制是水下机器人完成任务的关键技术之一,近年来引起了许多控制领域专家、学者的注意。目前水下潜器大多采用集中式或分布式两种控制结构,控制方法有PID控制、神经网络控制、模糊控制、滑模变结构控制、自适应控制等,还有上述方法相互结合诸如模糊PID,模糊神经网络,自适应PID等等多种方法。很多方法只停留在理论研究或是仿真阶段,也有的已应用于实体潜器,但存在一些问题。 本文旨在提出一种适用于多推进器AUV的分布式运动控制算法,并对该算法进行基于仿真和现场实验的验证研究。在结构体系上本方法采用分布式结构,控制方法上采用分布式的PID控制算法,将分布式的思想同时应用于控制体系结构和控制算法中。 本文在课题原型样机C-RANGER的基础上,建立起运动模型和运动控制仿真平台,对分布式运动控制算法在MATLAB环境下进行了仿真研究,仿真结果表明该算法能够有效、稳定的实现对系统的运动控制。 在此基础上,设计建立了C-RANGER运动控制的软、硬件系统,并给出了关键模块的设计和组建方法。同时,在实际海洋环境下进行了直线往返和螺旋线航行实验,实验结果表明,本文所提出的分布式运动控制算法和系统能够比较理想的完成预期规划的航线,各个控制量的跟踪也基本符合要求。 该分布式运动控制算法有一定的通用性,适用于带有多个推进器的多自由度开架式AUV系统。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马志强;;水下机器人定高运动的最优预测控制[J];东北师大学报(自然科学版);1990年04期
2 张铭钧,韩金华,李洪志;基于神经网络的水下机器人航向角跟踪控制[J];哈尔滨工程大学学报;1999年06期
3 滕宇浩,张将,刘健;水下机器人多功能作业工具包[J];机器人;2002年06期
4 刘红;发掘红薯的启示──《水下机器人》组稿过程[J];科技与出版;2002年01期
5 邹丹,张铭钧,韩志学;水下机器人覆盖式作业区探测方法[J];哈尔滨工程大学学报;2003年04期
6 彭学伦;水下机器人的研究现状与发展趋势[J];机器人技术与应用;2004年04期
7 奚崇德;;水下机器人[J];船艇;1987年12期
8 ;活跃在海底的水下机器人[J];船舶物资与市场;1999年04期
9 甘永,王丽荣,刘建成,徐玉如;水下机器人嵌入式基础运动控制系统[J];机器人;2004年03期
10 wilson;;国外机器人竞赛荟萃[J];电子制作;2011年09期
11 ;8A4水下机器人显示控制系统问世[J];电子质量;1997年05期
12 段群杰,张学勇,张铭钧;一种新的水下机器人运动控制方法[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2000年04期
13 于华男,戴军,徐玉如,庞永杰;基于遗传算法的水下机器人模糊控制器优化设计[J];哈尔滨工程大学学报;2002年05期
14 翟宇毅,刘亮,陈为华,龚振邦;一种超小型碟型水下机器人设计[J];西安电子科技大学学报;2005年03期
15 ;水下机器人(ROV)系统[J];中国海事;2010年05期
16 康守权,王棣棠,朱桂海;机械密封在水下机器人中的应用[J];机器人;1993年05期
17 邢志伟,封锡盛;水下机器人神经网络自适应逆控制[J];控制工程;2003年03期
18 翟宇毅,刘亮,龚振邦;超小型水下机器人的发展现状及若干问题探讨[J];机床与液压;2005年02期
19 周新民;;海底密集调查和无缆式水下机器人[J];中外船舶科技;1996年03期
20 ;上海交大成功研发出了3500米水下机器人[J];机器人技术与应用;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄海;万磊;庞永杰;秦再白;;船体检测遥控水下机器人控制系统结构[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
2 桑恩方;;用水下机器人进行堤坝安全隐患检测[A];泄水建筑物安全及新材料新技术应用论文集[C];2010年
3 王宏健;王琳琳;潘立鑫;;水下机器人近水面横摇与能耗控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 熊华胜;严浙平;;水下机器人水动力系数估计及其在航向鲁棒控制中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 陈维山;周杨;;仿鳐鱼水下机器人自主游动建模与仿真[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
6 谢海斌;林龙信;沈林成;;仿生水下机器人仿真系统设计与实现[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李晔;由光鑫;庞永杰;万磊;;水下机器人视景仿真系统的设计[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
8 孙斌;张艾群;;液压系统在水下机器人的应用[A];救捞专业委员会2004年学术交流会论文集[C];2004年
9 张文瑶;;美国海军水下机器人发展新情况[A];中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论与应用论文集第八集(2005—2006年度)[C];2006年
10 ;我国设计生产的水下机器人装备海军[A];中国航海学会救捞专业委员会99年优秀论文选[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈惠玲;我国引进深海水下机器人“海狮”号[N];中国矿业报;2009年
2 通讯员 金声;水下机器人技术国家级重点实验室竣工[N];中国船舶报;2009年
3 胡捷递 记者 姜雪松;水下机器人实验室通过验收[N];哈尔滨日报;2009年
4 化所;沈阳自动化所水下机器人两课题通过验收[N];中国船舶报;2010年
5 记者 罗沙 张旭东;海洋局派出水下机器人,核查溢油处置[N];新华每日电讯;2011年
6 记者 罗沙 张旭东;中国海洋局使用水下机器人核查溢油处置[N];经济参考报;2011年
7 桑恩方 卞红雨;水下机器人为堤坝做B超[N];中国水利报;2005年
8 任馨宇 记者 王春;“海龙号”3500米水下机器人成功用于深海科考[N];科技日报;2009年
9 本报通讯员 戴晓峰 由晓雪 记者 由庆祝;徐玉如的水下机器人情怀[N];中国工业报;2010年
10 胡荣山;上海海事大学水下机器人研究取得最新应用成果[N];中国海洋报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
2 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 林龙信;仿生水下机器人的增强学习控制方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 姜大鹏;多水下机器人协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 潘立鑫;水下机器人近水面横遥减摇控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨立平;舵桨联控式水下机器人容错控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 温秀平;水下机器人特性分析及其控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 齐雪;自主水下机器人操纵运动的非线性控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 梁霄;微小型水下机器人运动控制及可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 王建国;水下机器人运动控制与故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕新昱;水下机器人舵机控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐长密;水下机器人—机械手系统动力学建模及运动控制研究[D];中国海洋大学;2010年
3 韩志学;海流作用下水下机器人区域探测规划方法[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 王月;基于群集智能的多水下机器人协调研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 戴军;基于遗传算法的水下机器人模糊控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
6 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王飞;水下机器人在潜艇附近运动时的水动力计算[D];哈尔滨工程大学;2003年
8 李鹏;水下机器人导航系统传感器的仿真[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 韩丽洁;水下机器人任务规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郑曙光;基于模糊、神经网络技术的水下机器人运动控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978