基于模糊PID的無(wú)人水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是人類(lèi)經(jīng)略海洋的世紀(jì)。海洋空間已經(jīng)成為當(dāng)今世界軍事、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域，各主要國(guó)家對(duì)海洋研究的重視程度與日俱增。在大深度進(jìn)行水下作業(yè)的自動(dòng)化高技術(shù)裝備，則是進(jìn)行海洋探索、救援與軍事應(yīng)用的首要選擇。伴隨著這股熱潮的到來(lái)，無(wú)人水下機(jī)器人(Remotely Operated Vehicle，簡(jiǎn)稱(chēng)ROV)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。相比較無(wú)纜自治水下機(jī)器人，ROV通過(guò)自身所帶的臍帶纜接受來(lái)自水面提供的動(dòng)力和發(fā)出的控制命令，相對(duì)于無(wú)人水下機(jī)器

2、人，ROV更加的輕便、簡(jiǎn)單、可靠性好、作業(yè)能力強(qiáng)，便于操作，而技術(shù)要求易于達(dá)到。
　　ROV在軍民兩個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用前景，民用可以在海上資源的勘探和開(kāi)發(fā)等方面發(fā)揮作用，在軍用方面特別是在現(xiàn)代海軍建設(shè)中更是具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，業(yè)已成為當(dāng)下部隊(duì)建設(shè)發(fā)展不可或缺的水下偵測(cè)、救援等主要設(shè)備和作業(yè)平臺(tái)。作為一支防險(xiǎn)救生部隊(duì)，擔(dān)負(fù)著水下救援及探摸打撈等使命任務(wù)。使命任務(wù)作業(yè)范圍廣，下潛深度大，對(duì)工程作業(yè)的技術(shù)要求高，這正符合ROV的設(shè)計(jì)特

3、點(diǎn)和初衷。包括我國(guó)在內(nèi)的主要大國(guó)都在研制各種用途的ROV，完成探雷、掃雷、偵察、探摸、打撈等任務(wù)。本課題將結(jié)合遙控水下機(jī)器人為研究對(duì)象，對(duì)其控制規(guī)律等進(jìn)行研究與優(yōu)化。
　　文中建立了ROV的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，根據(jù)實(shí)際需要，簡(jiǎn)化得出六自由度運(yùn)動(dòng)模型。運(yùn)用模型解耦、平面假設(shè)理論、模型線(xiàn)性化等理論，我們以PID經(jīng)典控制算法得出的結(jié)果為基本參考，通過(guò)引入二維模糊控制理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到對(duì)PID控制參數(shù)的在線(xiàn)整定。與此同時(shí)，借助Matl