文档介绍：摘要下机器人的沉浮结构形式,着重研究了其运动学动力学性能、探讨了相应控制算首先,超小型水下机器人由于体积小重量轻,在水中沉浮时悬停平衡控制困难,为此进行了一种新的活塞式沉浮系统设计⒚髯ɡ咽谌,该系统使水下机器人能够在无动力驱动的情况下,使其呈水平状态稳定悬浮在水中。论文还对整个系统的推力和阻力进行了分析和计算。的结构形式,在结构上实现了系统的解耦。在此基础上,对水下机器人系统进行了变结构刂啤⒂呕髡问刂啤⒃黾痈扇潘餍藕诺目刂啤Mü幌盗仿真及样机试验研究表明:变结构刂贫员疚纳杓频某粮∠低车脑硕艽到一定的悬停控制效果。在无干扰水流情况下,水中推进响应速度较快,能够满足控制要求;在小扰动水流时,刂颇芄皇迪滞平硕刂疲榷ㄐ杂兴降。为此,对沉浮运动采用了灰模型刂频姆椒ǎ峁砻髌淇刂菩阅芎臀定性均优于变结构刂疲矣薪洗蟮目顾髂芰Α设计了控制系统的软硬件和通讯系统,该超小型水下机器人的控制系统以多机通讯的方式分别控制沉浮系统和推进系统。能够实现上位机和整机之间的通讯和控制。针对本文的超小型水下机器人,首次建立了基于模糊语言的模糊逆模型,构造了其动力学模型的模糊控制规则库,设计了相应的模糊控制器;给出了双螺旋桨水下机器人保持航向的模糊控制策略;仿真试验结果表明,该模型比变结构模型有更好的抗干扰控制能力。针对模糊逆模型不容易建立的问题,本文还对利用神经网络进行在线逆模型辨识,进行自适应模糊神经网络控制的方法进行了探讨,给出了控制框图。最后,用论文中研制的活塞式超小型水下机器人实验平台,在水箱进行了水下试验研究,试验结果验证了论文研究工作的正确性和实验系统的有效性。本超小型水下机器人在设计过程中申请了三项国家发明专利,一项实用新型专利,其中三项已经授权,一项受理。关键词:超小型水下机器人,活塞式沉浮系统,变结构疑玃控制,模糊逆模型本文针对超小型水下机器人在运动中存在的问题,设计了一种新的超小型水法、进行了水下试验,具体研究内容如下:其次,超小型水下机器人是一种多参数、耦合性较强的系统,针对本文提出上海大学博士学位论文
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签名:一导师签名:越本论文使用授权说明原创性声明倚牵褐粒多日期:星:三:砧本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日期:,
第滦髀课题研究的意义国内外水下机器人研究现状近海浅水域作业的、可靠性高、价位低廉等特点的、尺寸在⌒颓乘机器人的需求不断增加,它们既能够在狭窄、水质有污染、有一定危险的浅水环境中作业,也可用在水库大坝、防洪大堤、港口岸边、海上石油钻井等的经常性检测,因此研究适于浅水区域安全监测、侦察、搜索等的水下机器人有着重大的实用价值本论文主要研究超小型浅水机器人的稳定控制方法。设计了一种有沉浮升降功能的超小型潜水器,通过对其结构、水动力特性和动力学模型的相关分析,逐步建水机器人水动力学模型研究、沉浮运动控制、推进运动控制等一系列关键技术研究提供必要的理论和实践基础。因此,本论文的研究具有一定的理论意义和现实意义。水下机器人技术的发展得益于相关学科的综合研究和应用,日益表现为多学科、专业化态势【俊电气和电子工程师协会每一年都要举办海洋航海技术海洋科学会议钩鍪澜绺鞴淖钚滤禄魅耍辉诮改甑墓氏冉水下机器人也成为讨论的热点之一。水下机器人技术是几十年来国内外研究非常活跃,投资相当巨大,具有发展前途的领域之一。水下机器人,简称潜水器。水下机器人一般分为遥控式和自治式,遥控式衅甏缋拢灾问剿禄魅一般是无缆的。长期以来,水下机器人技术作为人类探索海洋主要的手段,深海探测机器人受到了人们的普遍关注,我国在苹橹拢环矫媸迪至擞欣碌轿蘩碌募际跬破,另一方面工作深度达至刮夜魅说淖芴寮际跛锦疑碛谑澜缦冉行列,成为世界上拥有潜深灾嗡禄魅说纳偈抑弧·。适用于江河湖海的浅水流域的超小型潜水器是水下机器人的另一个发展趋势。下面就近年来国内外开发的超小型水下机器人来分析其研究现状与发展的方向。我国江河湖海水域众多,海岸线漫长。海滨、城市河流、港口、水库等浅水水域星罗棋布。目前,反恐防暴已成为世界各国十分关注的问题,而用于水下的反恐防暴、排爆机器人也逐渐成为研究的重点之一。特别是对具有能够在湖泊、河道、和重要的战略意义。立稳定的控制系统。从学术意义上说,该类水下机器人的研究,将为开展超小型浅/器人计划