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《基于模糊pid某載人模型潛水器運(yùn)動控制的研究》由會員上傳分享，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。
1、基丁．模糊PID的某載人模型潛水器的運(yùn)動控制研究摘要隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，海洋資源的爭奪日趨激烈。我國是海洋大國，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)和海洋事業(yè)就必須要走向深海和遠(yuǎn)海。對深海領(lǐng)域的探測與外太空探測一樣，在科學(xué)和技術(shù)上都具有很強(qiáng)的吸引力和挑戰(zhàn)性，因此有必要建立深?？臻g站來為發(fā)掘深海的寶貴資源提供技術(shù)支持與服務(wù)。深?？臻g站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要載人潛水器來完成人員和物資的運(yùn)輸。由于該類載人潛水器的功能與深潛救援潛器相類似，要在深水環(huán)境下完成與深?？臻g站對接平臺的對接任務(wù)，這就要求載人潛水器必須要具有較好的懸停能力。本文以某型號載人模型潛水器為研究對象，采用超短基線為其提供水聲定位服務(wù)，主
2、要研究其運(yùn)動控制問題。本文根據(jù)平面假設(shè)理論、模型解耦、模型線性化等理論對方程組進(jìn)行化簡變形，分別得到水平面內(nèi)艏向角對轉(zhuǎn)艏力矩輸入時的傳遞函數(shù)和垂直面內(nèi)深度對垂直推力輸入時的傳遞函數(shù)。然后以經(jīng)典PID控制器為基礎(chǔ)，引入二維模糊控制理論來實現(xiàn)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來完成模糊PID模糊控制規(guī)則的設(shè)計。利用MATLAB／Simulink對載人模型潛水器的艏向和深度控制進(jìn)行仿真，并將模糊PID與PID的仿真結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了模糊P1D控制具有更好的適用性。根據(jù)載人模型潛水器的設(shè)計任務(wù)要求完成控制系統(tǒng)的設(shè)計。整
3、個控制系統(tǒng)分為上層界面控制系統(tǒng)和下層控制機(jī)兩部分。上層界面控制系統(tǒng)是在VisualC++環(huán)境下完成人機(jī)交換界面的設(shè)計。下層控制機(jī)是在Tomado集成開發(fā)環(huán)境下完成對VxWorks嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計工作，包括引導(dǎo)文件Boot-tom和VxWorks系統(tǒng)映像文件的創(chuàng)建，以及具體的程序設(shè)計來實現(xiàn)各個板卡相關(guān)功能。經(jīng)過上下層控制系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后完成水池試驗。試驗結(jié)果表明模糊PID控制系統(tǒng)對載人模型潛水器這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制結(jié)果較為理想，并使其具有較好的機(jī)動性和靈活性。關(guān)鍵詞：載人潛水器：模糊PID；推力分配；VisualCH；VxWorks哈爾濱!I：程人學(xué)碩士學(xué)位論文Abstrac
4、tWiththedevelopmentofworldeconomy，thecompetitionformarineresourcesisbecomingincreasinglyfierce．Asoneofthelargestmarinecountries，Chinashouldextendto{)penseaanddeepseaforthedevelopmentofmarineindustryandmarineeconomy．Theexplorationofdeepsea,similarlytothatofouterspace，isfullofattractionandch
5、allengeinscienceandtechnology．Therefore，thereisademandfordeep-seaspacestationtoprovidetechnicalsupportandservices．Thenormaloperationofdeep-seaspaceopermiondependsonmannedunderwatervehicletocompleterequiredpersonnelandmaterialtransportation．AsthefunctionofmannedunderwatervehicleissimilartOt
6、hatofdeepsubmergencerescuevehicle，whichwillcompletethedockingtaskindeepsea，ithastohavegoodabilitytohover．Usingtheultra-shortbaselineforacousticpositioning，thispaperchoosesthemodelofsomemannedunderwatervehicleasthestudyobjectmainlytostudythemotioncontrolproblem．Combinedwiththeforceanalysiso
7、fmannedunderwatervehicle，thespacemotionequationsinsixdegreesoffreedomareestablishedaccordingtoNewtonSecondLawandEulermotionequations．Thetransferfunctionsofheadingangleanddepthareobtainedbyusingtheplaneassumptiontheory，modeldecouplingandlinearizationtosimplifyt
