作業(yè)型水下機器人運動控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2024-01-30 00:14
帶纜遙控水下機器人(Remote Operated Vehicle,ROV)是海洋科學研究和海洋工程作業(yè)中常用的裝備。多樣化的作業(yè)任務和復雜的海洋環(huán)境對ROV的運動控制性能提出了更高的要求。本文對一款用于導管架平臺清污的開架式作業(yè)型ROV設計運動控制系統(tǒng),通過水動力計算確定ROV的螺旋槳布置,并根據(jù)ROV螺旋槳特性和搭載的設備設計運動控制系統(tǒng)。ROV的結構、電氣設備以及推進布置與控制設計息息相關。首先通過Solidworks進行ROV的建模,并對其結構進行簡化,以便通過計算流體力學(CFD)方法獲取ROV的水動力。為降低計算成本,通過AQWA計算簡化后ROV模型的附加質量,通過Fluent計算ROV的操縱性水動力系數(shù)。在操縱性系數(shù)計算中分別通過定常直航、定常斜航、定;剞D和空間拘束運動方法進行計算,利用最小二乘法、神經網絡和遺傳編程方法進行操縱性系數(shù)擬合,并分析其擬合效果。根據(jù)ROV的結構和水動力性能,進行液壓螺旋槳推進器布置,完成ROV的推進系統(tǒng)設計。在運動控制設計中,考慮液壓螺旋槳的具體性能和推力飽和約束,將螺旋槳的動力學方程引入ROV動力學方程中,構成三階串聯(lián)系統(tǒng)?紤]系統(tǒng)參數(shù)估...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
本文編號:3889116
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圖3-14末端執(zhí)行器的運動軌跡Fig.3-14Movementtrackofendactuator無論是水動力的影響,還是基于模型不確定性和未知外界干擾的影響,該控
圖1-2國外較為著名的水下機器人
圖1-3Avila等人進行的開架式ROV拖曳實驗[13]
圖2-1ROV主要結構
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