文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
AUV模糊神经网络控制器优化设计研究
姓名:张磊
申请学位级别:硕士
专业:船舶与海洋结构物设计制造
指导教师:庞永杰
20070101
摘要模糊神经网络控制在智能控制领域应用非常普遍,特别适用于那些运动学特性难以进行数学表达的强非线性系统的控制。水下机器人是各个方向运动自由度强耦合的严重非线性系统,其精确的运动方程通常难以获得,因而,模糊神经网络控制是在水下机器人的运动控制中应用相当广泛。但是,其控制规则的获取往往非常困难,需要设计者具有相当丰富的经验知识。本文在水下机器人六自由度空间运动方程的基础上,结合实际需要,对其进行简化,建立了多功能乃淖杂啥鹊亩ρХ抡婺P汀M奔蛞介绍了一种针对此模型提出的模糊神经网络控制方法。针对模糊神经网络控制器控制规则较多,参数手工确定困难的特点,利用智能算法对其规则参数进行自寻优设计。研究了遗传算法、免疫算法和算法的原理及其在工程优化问题中的应用,分别采用遗传算法、免疫遗传算法和惴ń锌刂破鞴嬖虿问淖匝坝派杓啤M保杓庖咚惴ǖ乃想提出了一种算法用于优化设计。最后,将以上各种算法自寻优设计得到的控制器在抡嫫教ㄉ辖惺匝檠橹ぁ仿真结果表明,采用智能算法进行:窬缈刂破鞯淖匝坝关键词:水下机器人;模糊神经网络;遗传算法;免疫算法;惴设计是可行的。哈尔滨工程大学硕士学位论文
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作者┳:送盔哈尔滨工程大学学位论文原创性声明恚簔年陓霉日本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
第滦髀引言从瓦特发明蒸汽机引发第一次工业革命时至今日,所谓的工业文明已持续了将近嗄辍年来人类的物质生活及社会面貌发生了巨大的变化,取得了质的飞跃。但这一切都是以耗费无数不可再生资源为代价的。今天,地球的陆上资源己日渐枯竭,于是人类一方面倡导节约能源,提高能源利用率,另一方面也在积极地寻找新的能源。海洋是人类发展的四大战略空问健⒑!⒖铡⑻中继陆地之后的第二大空间,是生物资源、能源、水资源和金属资源的战略性开发基地,是最现实、最有发展潜力的空间,对我国经济与社会发展产生着直接、巨大的支撑作用。所以,对海洋进行广泛深入的开发必将成为我国在世纪的发展主题。作为人类探索和开发海洋的助手,水下机器人受到了各国的极大重视。目前人们获取海洋数据的方法是昂贵且有限的,由于高昂的费用和高度的危险性,人们对海洋直接的长期的探测被限制在水下几百米的范围内。因此,开发高自主性的智能水下机器人就成了刻不容缓的事情。再者,由于水下机器人机动灵活、隐身性能好、突击能力强、搭载方便、可批量生产的特点,它非常适合发展成为一种无人化智能化的水下装备。等的研究表明,约%的智能水下机器人的研究和开发用于军事目的。不过近来这种趋势有所改变,其应用领域更加广泛,相应的研究和开发工作正朝着更宽广的领域发展。等认为,要真正使智能水下机器人的的研究和开发工作繁荣起来,并从中获益,必须面向应用研究。可以想象,在战争时期,这些无人智能水下机器人可用于水雷战和反水雷战、军事侦察以及潜艇的配套武器;在和平时期,可用于复杂海洋环境下的海底测量、海洋观察、水下救生等,因此加强水下机器人的智能化研究开发工作无论对于发展现代化国防还是繁荣我国国民经济都具有非常重要的意义哈尔滨工程大学硕士学位论文
...——.。........。..。.........遥厚舐ㄎ奕饲逼把目光转向下一代的潜水器一智能水下机器人厂一载人潜器水下机器人简介水下机器人,也有人称之为水下卫星或海中机器,是一个统称,大致可曳航型无缆潜器?匦秃屯耆灾魇水下机器人的发展始于载人潜水器,世界上第一艘有实用价值的载人潜水器是美国人威廉·别贝于年研制的。在此之后的一段时间里,载人潜器的潜深及操纵性能都有了很大提高。但其应用范围仍仅限于海洋观察。年代世界范围的石油危机很大程度上促进了潜水器的飞速发展,开发了大量的无人遥控的潜水器和瓿珊5卓辈臁⒌缋缕躺琛⒂推艿兰觳等工作。目前,际跻驯冉铣墒欤嘤Φ墓ひ挡芬脖冉隙啵嗣墙ソ智能水下机器人是将人工智能、自动控制、模式识别、信息融合与理解、系统集成等技术应用于传统的载体上,在无人驾驶的情况下自主地完成复杂海洋环境中预定任务的机器人。《水下机器人》一书,第三代悄水下机器人是一种具有人工智能的系统,具有很高的自主能力、记忆能力和学习能力,自主适应外界环境的变化。操作人员