基于模糊pid的水下機器人運動控制

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1、密級:碩士學(xué)位論文基于模糊PID的水下機器人運動控制作者姓名：尹夢舒指導(dǎo)教師：馮常高級工程師/第四研究室學(xué)位類別：工程碩士學(xué)科專業(yè)：電子與通信工程研究所：中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所二零一六年三月TheMotioncontroloftheUnderwaterVehiclebasedontheFuzzyPIDalgorithmByYinMengShuADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirement

2、ForthedegreeofDoctor/MasterofElectronicandCommunicationEngineeringTheInstituteofOpticsandElectronicsChineseAcademyofScienceMarch,2016本人聲明Ｉ｜；：：所Ａ義的７木人鄰｜：盧叫化論義，化本人在詩師指導(dǎo)下，獨立＇１｜。研究ｒ．＂的成火餘義＾經(jīng)化明引川的內(nèi)容外ｉｉＨｒ化所?。?，本論文。小包巧＂：何化他人誠化化Ｌｉ鮮化農(nóng)或撰過的研究成巧對本文的研究做。本聲明?。杞砘I的個人和？佈，均ｄ在義中明確方式標(biāo)明

3、’從化山＂山本人成化的。乂Ｔ化齊簽名；補［ｊ期：年Ｓ巧妓目關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明、；Ｉ、！使用學(xué)位論木人尤令／解ｈＩ巧ｆ學(xué)院光電技術(shù)研究所有關(guān)保留１１義的規(guī)化，Ｈ患１閣科學(xué)院光電技術(shù)研究所保留或向國家有關(guān)部口和機構(gòu)巧父論義的Ｍ印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；同意中國科學(xué)院化化技術(shù)研究所將本學(xué)位論文加入《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文令義數(shù)拋炸》巧《中固知識資源總庫》，或編入其他數(shù)據(jù)庫進行部分、或令文槍索，可＾＾采用影?。槐救耸诨袊茖W(xué)院光電技術(shù)研究所：縮印或描巧公制Ｔ段保存、匯編學(xué)位論文。）（保密

4、學(xué)位論文在解密后巧遵守此規(guī)定作者簽名；％：導(dǎo)師簽名＾：Ｗ（曰／；日期年％月巧＾致謝東流逝水，葉落紛紛，荏苒的時光就這樣悄悄地消逝了，我短暫的在光電所學(xué)習(xí)生活的日子就要結(jié)束了。在此很高興有這個機會對給予我?guī)椭鷲圩o的人表以誠懇地感激之情！弟子事師，敬同于父。習(xí)其道也，學(xué)其言語。當(dāng)我初次見到我的導(dǎo)師馮常時，就覺得他很親切給我如沐春風(fēng)的感覺?；叵肫鹪趯嶒炇业倪@段時光，馮老師就像我的嚴父一樣，在生活中對我很關(guān)心愛護，在學(xué)業(yè)上又對我嚴格要求。雖然他平時很忙，但總會盡量抽出時間來關(guān)心我。我知道我有很多缺點，粗心又懶惰，感謝老師對我的包容和耐心。馮

5、老師對待工作的熱情和認真真的讓我很敬佩，也很值得我去學(xué)習(xí)，將來我會以他為榜樣，向他看齊。除了導(dǎo)師外，在實驗室里還有這樣一群可愛的人。謝謝蔡叔（蔡根）、王博士（王從政）、黃琪哥、竇工（竇普）、廖工（廖禮斌）、余云虎、在課題上給了我寶貴的意見；謝謝葉化哥、小范哥（范興超）、陳工（陳樹材）、張潤師兄和趙建平在我做實驗的時候給我無私的幫助；謝謝張志剛、王大志、高永明教會了我很多知識；謝謝黃總（黃冰峰）的萬能醫(yī)藥百寶箱在我受傷的時候給我呵護；謝謝杜楊姐、宋師傅（宋曉麗）、羅聰師姐以及杜庭師兄陪我度過的快樂時光。因為有你們這群可愛的人在，才能讓我的研究生生涯

6、過得如此豐富多彩，真的很感謝你們！謝謝中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所研究生部對我們學(xué)生的關(guān)心和愛護，為了豐富我們的業(yè)余生活而舉辦了各種各樣的活動，祝愿光電所能越辦越好！最后要感謝的是我生命中最重要的人——我的父母，他們對我的愛是我前進和奮斗的動力，愿他們能健康平安幸福！尹夢舒2016年3月摘要近幾年來由于海洋不斷地被開發(fā)和人類無法長時間在水中執(zhí)行各類工作的需求，水下機器人技術(shù)得到了快速的推廣，越來越多的人對其更加重視。本文以我室項目“水下狀態(tài)檢查機器人”為研究對象，其主要作用是在高輻射、酸腐蝕、高溫等惡劣的核電站水下環(huán)境下對物體進行檢查測量。為了進一步

7、提升水下機器人運動的精度以便更加精確地完成設(shè)定的動作，本文提出了一種基于模糊PID的水下機器人運動控制器，并通過系統(tǒng)仿真與水下試驗來論證其在水下機器人運動控制中的可行性。論文在緒論中描述了水下機器人的概念與分類，接著探討了國內(nèi)外水下機器人進展動態(tài)和趨勢，類比總結(jié)了幾類水下機器人。常。見。的控制方法的。優(yōu)。缺。點。依據(jù)本論文中實驗研究對象的結(jié)構(gòu)特征以及現(xiàn)實情況的需求，確定其運動坐標(biāo)系，建立了水下機器人六自由度空間運動學(xué)模型，同時對水下機器人進行了詳細的受力分析，然后在此基礎(chǔ)上，把模糊PID控制技術(shù)推廣到水下機器人中。接下來陳述了一些模糊控制技術(shù)、P

8、ID控制技術(shù)和模糊PID控制技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，分別設(shè)計了適用于水下狀態(tài)檢查機器人縱向潛浮運動的模糊控制器和PID控制器，并在MATLA