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《【碩士論文】帶纜水下機(jī)器人系統(tǒng)仿真及其運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文帶纜水下機(jī)器人系統(tǒng)仿真及其運(yùn)動(dòng)控制研究姓名：盧旭東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師：龐永杰2001.3.1摘要f目前，遙控自動(dòng)推進(jìn)潛器(ROV)是一種有效的水下觀察和作業(yè)工具，它在海洋研究、海洋資源開發(fā)和水下目標(biāo)探測(cè)等方面已獲得廣泛的應(yīng)用。一般來說，ROV通過臍帶纜獲得母船提供的電力，并拖著臍帶纜在一定范圍內(nèi)移動(dòng)和作業(yè)。臍帶纜還在母船和潛器之間提供指令信息的相互傳送。在很多情形下，ROV需要精確地定位或者移動(dòng)，這就要求它要有精確的動(dòng)力定位系統(tǒng)。由于ROY與臍帶纜之間存在相互耦合的作用，所以ROV
2、的動(dòng)力定位要比無纜自由航行潛器的動(dòng)力定位困難。本文應(yīng)用求解ROV與臍帶纜耦合動(dòng)態(tài)響應(yīng)的有效算法——直接計(jì)算法，通過計(jì)算機(jī)仿真，求解出了臍帶纜與ROV之間的耦合力，為ROV的設(shè)計(jì)和精確動(dòng)力定位提供了參考。本論文中的神經(jīng)阿絡(luò)控制器也可以作為ROV動(dòng)力定位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考丫論丈首先分析了纜索和水下機(jī)器人的特性，借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本論文的對(duì)象，在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上建立了它們的動(dòng)力學(xué)方程和有效的仿真解算方法：直接計(jì)算法和有限差分法并比較了它們兩者之間的優(yōu)缺點(diǎn)；然后在直接計(jì)算法的基礎(chǔ)上建立了求解、ROV動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的仿真系統(tǒng)，通過仿真系統(tǒng)中的
3、一系列實(shí)驗(yàn)，作者獲得了纜體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特性的一些知識(shí)，初步建立對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，特別是纜索與水下機(jī)器人之間的耦合作用的認(rèn)識(shí)。最后在此基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出與纜體系統(tǒng)相匹配酌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，并通過仿真調(diào)試，對(duì)控制器迸一步優(yōu)化和完善。關(guān)鍵字遙控自動(dòng)推進(jìn)潛器，臍帶纜，動(dòng)力定位，直接計(jì)算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTROV(RemoteOperatingVehicle)isaneffectivelyequipmentsinunderwatersearchandoperationnow．ItiSWidelyappliedinoc
4、eanresearch，resourceexploitationandunderwaterobjectrecognition．GeneraliF，ROVgetspowerfromandcommunicateswiththemothershipthroughanumbilicalcable．a(chǎn)ndtowsthiScabletomoveandworkinsomearea．Inmanycases，ROViSneededpositioningandmovingaccurately，／SOitmusthaveaprecisedynamiCposition
5、ingsystem．BecauseofthecouplingbetweenROVandumbilicalcable，dynamiCpositioningofROViSmoredifficultthantheunderwatervehicleswithoutcablethatcanfreelyswimming．Aneffectivelydirectcalculatingalgorithm，whichsolvesthecouplingproblemofROVsystem，iSusedinthiSthesiS．Inthecomputersimulat
6、ion，thecouplingforcebetweenROVandumbilicalcablecanbegotten，whichcangiveareferencetodesignandprecisedynamiCpositioningofROY．TheNNcontrollerofthiSthesiScanalSObeavaluablereferencetothedesignofdynamicallYpositioningsystem0fROV．InthiSthesiS，first，withothers’experienceandanalyzin
7、gsomefeaturesofcableandROV．thedynamicequationandtheeffectivecalculatingalgorithm：FiniteDifferenceMethodandDirectlyCalculatingMethodareestablishedandcompared．ThenasimulatingprogramthatiSusedtocalculatethedynamiCSofROVbasedondirectiFCalCUlatingMethodiSestablished．Somevaluablei
8、nformationaboutthecharactersofROVinmovementanddynamiCSandtheknowledgeespeci
