基于模糊pid的無人水下機(jī)器人運動控制研究

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1、碩士學(xué)位論文基于模糊PID的無人水下機(jī)器人運動控制研究ResearchonMotionControlofRemoteOperatedVehicleBasedonFuzzyPIDControl作者姓名：李健工程領(lǐng)域：電氣工程學(xué)號：41309039指導(dǎo)教師：魯娜完成日期：2016.12.5大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論女版權(quán)使用授權(quán)書．■本人完全了絹學(xué)校有關(guān)學(xué)巧論文知巧產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，在牧攻請學(xué)位期間也文Ｘ作的知巧產(chǎn)權(quán)屬太連埋工大學(xué)，允許論文被查閱和借閱。學(xué)枚有權(quán)，Ｌ義保留論文并向國宗有關(guān)卻ｎ或抓構(gòu)遺艾論．文巧復(fù)印件和電子

2、版可將本、、學(xué)但論文巧全邱或韓分巧容編入有關(guān)數(shù)瞄莊進(jìn)巧姥索，可故果用影巧縮巧或掃描尊復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。糊ＰＩＤ的無人水下肺．學(xué)位論文題目：基子概器Ａ雖動拉制巧究作者盤皂：－曰期：２０１６年１２月Ｓ曰斗鄭導(dǎo)師簽著日細(xì)：２０１６年１２月５日大選理工火學(xué)學(xué)位論義獨創(chuàng)性產(chǎn)明：論文，浩本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)巧巧究Ｘ作者鄭軍聲巧所．置京的學(xué)位，本作所敢得的成惡，除文中己壁注巧引用內(nèi)容和哉謝巧地方外。盡我所知論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)杰的研究成果，也不位含其他已申請學(xué)－位戒其他巧遭使用討的成果。與我同工作巧間志對本講究所做巧寅獻(xiàn)均

3、己在論文中做了巧確巧說巧并擊示才謝意。若有不實乏化。，本人嗯意承擅巧共濁律貴任于墻糊ＰＨ）的無人水下機(jī)盤人超幼控制講究學(xué)位論文題日：盛日期：２０化年ｎ月５円：作者簽名—－—＿＿大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要二十一世紀(jì)是人類經(jīng)略海洋的世紀(jì)。海洋空間已經(jīng)成為當(dāng)今世界軍事、經(jīng)濟(jì)競爭的重要領(lǐng)域，各主要國家對海洋研究的重視程度與日俱增。在大深度進(jìn)行水下作業(yè)的自動化高技術(shù)裝備，則是進(jìn)行海洋探索、救援與軍事應(yīng)用的首要選擇。伴隨著這股熱潮的到來，無人水下機(jī)器人(RemotelyOperatedVehicle，簡稱ROV)技術(shù)取得了長足的發(fā)展。相比較無纜自治水下機(jī)器人，ROV

4、通過自身所帶的臍帶纜接受來自水面提供的動力和發(fā)出的控制命令，相對于無人水下機(jī)器人，ROV更加的輕便、簡單、可靠性好、作業(yè)能力強(qiáng)，便于操作，而技術(shù)要求易于達(dá)到。ROV在軍民兩個方面都有廣泛的應(yīng)用前景，民用可以在海上資源的勘探和開發(fā)等方面發(fā)揮作用，在軍用方面特別是在現(xiàn)代海軍建設(shè)中更是具有不可替代的優(yōu)勢，業(yè)已成為當(dāng)下部隊建設(shè)發(fā)展不可或缺的水下偵測、救援等主要設(shè)備和作業(yè)平臺。作為一支防險救生部隊，擔(dān)負(fù)著水下救援及探摸打撈等使命任務(wù)。使命任務(wù)作業(yè)范圍廣，下潛深度大，對工程作業(yè)的技術(shù)要求高，這正符合ROV的設(shè)計特點和初衷。包括我國在內(nèi)的主要大國都在研制各種用途的ROV，完成探雷、掃雷、偵察、探

5、摸、打撈等任務(wù)。本課題將結(jié)合遙控水下機(jī)器人為研究對象，對其控制規(guī)律等進(jìn)行研究與優(yōu)化。文中建立了ROV的空間運動學(xué)模型，根據(jù)實際需要，簡化得出六自由度運動模型。運用模型解耦、平面假設(shè)理論、模型線性化等理論，我們以PID經(jīng)典控制算法得出的結(jié)果為基本參考，通過引入二維模糊控制理論對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到對PID控制參數(shù)的在線整定。與此同時，借助Matlab軟件提供的模糊控制工具箱FuzzyLogic來實現(xiàn)對模糊PID控制器的設(shè)計。利用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真實驗，實現(xiàn)對該型水下機(jī)器人的艏向和深度的調(diào)節(jié)控制，通過對模糊PID與傳統(tǒng)PID的仿真結(jié)果的相互比較，以此驗證模糊PID控

6、制具有更加突出的準(zhǔn)確性與適用性。關(guān)鍵詞：無人水下機(jī)器人；傳統(tǒng)PID控制；模糊PID控制-I-基于模糊PID的無人水下機(jī)器人運動控制研究ResearchonMotionControlofRemoteOperatedVehicleBasedonFuzzyPIDControlAbstractAswellasweknow,Twenty-firstCenturyisanerathatbelongstotheocean.Oceanspacehasbecomeanimportantfieldofmilitaryandeconomiccompetitionallovertheworld.Thema

7、jorcountriesallattachimportancetomarineresearchandgrowwitheachpassingday.High-techautomationequipmentinthelargedepthofunderwaterhasbecometheprimarychoiceformarineexplorationandrescue.Alongwiththearrivaloftheupsurge,RemotelyOperatedVehic