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《自治型水下環(huán)保機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要中國(guó)幅員遼闊，湖泊眾多。淡水湖內(nèi)蘊(yùn)藏了豐富的生物資源和淡水資源。但是，現(xiàn)在許多湖泊都遭受了不同程度污染，損害了人類的健康。為了采取適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)其進(jìn)行開發(fā)和保護(hù)，我們必須對(duì)這些湖泊進(jìn)行水質(zhì)勘察。這促使人們開發(fā)無人水下環(huán)保機(jī)器人對(duì)水域進(jìn)行勘察和監(jiān)測(cè)。本文首先對(duì)自治型水下環(huán)保機(jī)器人的結(jié)構(gòu)方案作了簡(jiǎn)要的介紹，然后重點(diǎn)討論了水下環(huán)保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以及利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法進(jìn)行實(shí)時(shí)的路徑規(guī)劃，最后對(duì)總的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。后面三個(gè)部分是研究重點(diǎn)。這里，自治型水下環(huán)保機(jī)器人具有三個(gè)自由度，分別稱為推進(jìn)、升沉和轉(zhuǎn)首。水下機(jī)器人本身的非線性以及其操作環(huán)境的非線性使得水下機(jī)器人的控制問題對(duì)控制
2、工程師來說一直是一件富有挑戰(zhàn)性的工作。我們采用PID控制和模糊決策來共同實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)軌跡控制。這里，水下機(jī)器人具有三個(gè)推進(jìn)器，兩個(gè)水平推進(jìn)器用來完成推進(jìn)和轉(zhuǎn)首動(dòng)作，一個(gè)垂直推進(jìn)器用來完成升沉動(dòng)作。此外，因?yàn)榫哂辛寺窂揭?guī)劃能力，水下機(jī)器人能夠自治式繞過障礙物。我們成功地對(duì)水下環(huán)保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果證明了我們提出的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有良好的性能。關(guān)鍵詞：自治型水下環(huán)保機(jī)器人，PID，模糊決策，動(dòng)態(tài)規(guī)劃，仿真AbstractChinaisacountrywithavastterrito#yandextensivelakeland．Thesefreshwaterlakescont
3、ainvastbiologicalandfreshwaterresources．But，manyofthemarepollutedtovatiousdegreesnow，anddogreatharmtohuman’Sheaith．SothewaterqualityofthemmustbeinvestigatedandunderstoodSOthattheycanbewiselydevelopedandproperlyprotected．Thisfactpromotesthedevelopmentofunmannedunderwatervehiclesforinspectionandmon
4、itoringofthefreshwaterlakeenvironment．，Inthispaper，wegiveabriefintroductiontothestructureofanautonomousunderwatervehicle(AUV)forenvironmentalprotectionfirstly，secondlywediSCUSSthecontrolsystemoftheAUV，thirdlydiscussesthewayofreal—timepathplanningforAUVbydynamicprogramming，finallywesimulatetheprop
5、osedcontrolsystemandthepathplanningmethodbymeansofcomputerandgivethesimulationresultsofit．Thelastthreepartsarethemainworkoftheresearch．ThiSAUVforenvironmentalprotectionhasthreedegreesoffreedom，calledsurge，heaveandyaw．ThecontrolofAUVhasbeenachallengetocontrolengineerduetocombinednon—linearnatureof
6、boththevehicleitselfandtheenvironmentinwhichtheyoperate．WeusePIncontrolandfuzzydecisiontofulfillthemotiontrajectorycontr01．ThisAUVaredesignedtohavethreethrusters，twohorizontalthrustersareusedtosurgeandyaw，oneverticalthrusteriSusedtoheave．Withthehelpofpathplanning，theAUVcanavoidtheobstacleautonomo
7、usly．ThecontrolsystemoftheAUVforenvironmentalprotectionhasbeensuccessfullysimulated．Thesimulationresultsdemonstratethegoodperformanceoftheproposedcontrolsystem．Keywords：autonomousunderwatervehicleforenvironmentalprotec
