發(fā)布時(shí)間：2021-06-02 21:21

　　無(wú)人水面艇,也被稱作水面機(jī)器人,或者叫水面無(wú)人艇,是一種可進(jìn)行無(wú)人作業(yè)的水面艦艇。近年來(lái),由于無(wú)人水面艇在軍事和民用方面有很高的使用價(jià)值,從而得到了廣泛深入的研究。而為了執(zhí)行任務(wù)的效率和成功,常常需要多艘無(wú)人艇聯(lián)合執(zhí)行,所以這就牽扯到多無(wú)人水面艇編隊(duì)系統(tǒng)的問(wèn)題,也是本文研究的重點(diǎn)。首先,本文對(duì)當(dāng)前無(wú)人水面艇艇編隊(duì)的研究現(xiàn)狀作了整體的概述,詳細(xì)闡述了無(wú)人艇水面艇編隊(duì)的研究背景和意義以及無(wú)人水面艇編隊(duì)控制方法和關(guān)鍵技術(shù)。本文的研究重點(diǎn)是在基于圖論的跟隨領(lǐng)航者編隊(duì)控制方法基礎(chǔ)上,結(jié)合線性二次型微分博弈理論,實(shí)現(xiàn)無(wú)人艇編隊(duì)的任務(wù)規(guī)劃、路徑跟蹤和隊(duì)形切換。其次,基于船舶建模理論,本文建立了常用的兩種坐標(biāo)系,船體坐標(biāo)系和北東坐標(biāo)系。然后,再針對(duì)無(wú)人水面艇的特點(diǎn),結(jié)合船舶運(yùn)動(dòng)建模理論,在運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)無(wú)人水面艇動(dòng)力學(xué)模型,環(huán)境干擾力模型以及推進(jìn)器模型的研究,最終建立了水面三自由度的無(wú)人水面艇數(shù)學(xué)模型。并通過(guò)直航和回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了無(wú)人艇建模的有效性和穩(wěn)定性。再者,本文研究了博弈控制的原理,重點(diǎn)介紹了納什均衡和微分博弈,以及博弈和控制算法之間的聯(lián)系。近年來(lái),博弈論在數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的研... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２北東坐標(biāo)系??

可被當(dāng)做是不變的。所以在短時(shí)間小范圍內(nèi)，對(duì)于出現(xiàn)的無(wú)人水面艇的運(yùn)動(dòng)，就能夠把??北東坐標(biāo)系當(dāng)做慣性參考系，因此牛頓定律依然是成立的。??如圖２．２所示：??圖２．２北東坐標(biāo)系??１４??

縱軸在縱向剖面上，指向船艏，并且平行于水平面；橫軸〇＿ｙ與縱向剖面垂直，指向??右舷，并且平行與水平面；垂直軸０Ｚ在縱向剖面上，指向船底方向，并且與水平面垂直。??如圖２．３所示：??Ｘ?＇??圖２．３船體坐標(biāo)系??船體坐標(biāo)系不是慣性坐標(biāo)系，這是因?yàn)樗c固定坐標(biāo)系相比，本身還有加速度和角??速度。所以，牛頓第二定律在船體坐標(biāo)系下是不能成立的。因此如果要具體分析船舶的??運(yùn)動(dòng)特征，首先就需要以北東坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，然后建立船舶運(yùn)動(dòng)方程，最后再??將它轉(zhuǎn)換到船體坐標(biāo)系中，從而就可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程［４３］［４４］。??２．３無(wú)人水面艇數(shù)學(xué)模型??２．３．１運(yùn)動(dòng)學(xué)模型??對(duì)于無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)學(xué)研究，如圖２．４所示。??１５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3210774