混合驅(qū)動(dòng)型水下滑翔機(jī)是一種新型的自主海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái),它能將內(nèi)部執(zhí)行器、外部推進(jìn)和垂直舵單元轉(zhuǎn)換為滑翔機(jī)期望運(yùn)動(dòng)所需的力和力矩。實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)控制是水下滑翔機(jī)完成水下測(cè)量和作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵,然而水下滑翔機(jī)模型的非線性,加之工作環(huán)境復(fù)雜多變且無(wú)人監(jiān)控,其導(dǎo)航控制問(wèn)題是水下滑翔機(jī)領(lǐng)域的難題。本文針對(duì)上述問(wèn)題提出融合輸入濾波算法、新型航向跟蹤控制算法和路徑跟蹤控制算法的滑翔機(jī)新型閉環(huán)導(dǎo)航控制策略,構(gòu)建水下滑翔機(jī)閉環(huán)導(dǎo)航控制仿真及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行驗(yàn)證。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,建立水下滑翔機(jī)Petrel-Ⅱ 200的六自由度動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)對(duì)水下滑翔機(jī)導(dǎo)航控制輸入信息即滑翔機(jī)姿態(tài)信息、定位信息等進(jìn)行粒子濾波處理,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該濾波算法的有效性。其次,針對(duì)海流非線性和執(zhí)行器飽和等特點(diǎn),提出了基于新型自適應(yīng)模糊增量PID抗飽和控制（AFIPID+AW）的航向跟蹤控制算法,根據(jù)濾波后的實(shí)際航向控制效果實(shí)時(shí)對(duì)傳統(tǒng)IPID控制參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整,并對(duì)航向控制過(guò)程中可能出現(xiàn)的舵機(jī)飽和特性提出了新型抗飽和控制算法,提高水下滑翔機(jī)容錯(cuò)和自適應(yīng)能力。再次,針對(duì)水下滑翔機(jī)自主導(dǎo)航、無(wú)人監(jiān)管等特點(diǎn),提出了基... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 水下滑翔機(jī)研究現(xiàn)狀
    1.3 水下滑翔機(jī)導(dǎo)航控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水下滑翔機(jī)航向跟蹤控制研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水下滑翔機(jī)路徑跟蹤控制研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容及意義
        1.4.1 課題來(lái)源及意義
        1.4.2 論文主要內(nèi)容
第二章 水下滑翔機(jī)動(dòng)力學(xué)建模與導(dǎo)航控制濾波研究
    2.1 引言
    2.2 水下滑翔機(jī)動(dòng)力學(xué)建模
    2.3 水下滑翔機(jī)導(dǎo)航控制輸入濾波
        2.3.1 粒子濾波算法
        2.3.2 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水下滑翔機(jī)航向跟蹤控制算法研究
    3.1 引言
    3.2 新型水下滑翔機(jī)航向跟蹤控制算法研究
        3.2.1 自適應(yīng)模糊增量PID控制
        3.2.2 新型抗飽和控制
        3.2.3 閉環(huán)航向跟蹤控制
    3.3 新型航向跟蹤控制算法仿真驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水下滑翔機(jī)路徑跟蹤控制算法研究
    4.1 引言
    4.2 新型路徑跟蹤控制算法
        4.2.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        4.2.2 視向算法
        4.2.3 樣條逼近路徑點(diǎn)切換算法
    4.3 自適應(yīng)水下滑翔機(jī)深度控制
        4.3.1 自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法
        4.3.2 仿真驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水下滑翔機(jī)閉環(huán)導(dǎo)航控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 閉環(huán)導(dǎo)航控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    5.3 閉環(huán)導(dǎo)航控制實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.1 仿真驗(yàn)證
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3714589