地球上海洋面積巨大,海洋資源豐富,隨著人類對海洋資源開發(fā)和利用的不斷加深,越來越多的水下設備被作為人類的替代品廣泛運用到海洋勘探和開發(fā)活動中,依靠自身攜帶能源作自主航行的水下機器人(AUV)是水下機器人發(fā)展的重要方向,具有很多潛在的科學和軍事用途。海洋是一個復雜的環(huán)境,受到很多因素的影響,AUV在執(zhí)行任務時會受到這些因素的影響,從而不能自主的去適應環(huán)境的改變按要求執(zhí)行任務�；诖�,本文提出浮力調節(jié)系統(tǒng)的研究,浮力調節(jié)系統(tǒng)是AUV非常重要的部分。本文通過查閱大量文獻資料,了解了目前浮力調節(jié)系統(tǒng)的研究背景以及國內外研究現狀,并在此基礎上進行針對微小型AUV的浮力調節(jié)系統(tǒng)研究。本文首先提出浮力調節(jié)系統(tǒng)的設計指標,通過對現有的不同浮力調節(jié)方案的比較,設計了一套新的可應用于微小型AUV上的浮力調節(jié)系統(tǒng),并針對設計方案總結了方案設計過程中的技術難點和設計重點,進行零部件的設計和元器件的選型,并對關鍵的零部件進行受力仿真分析,完成整體的三維設計和二維圖繪制。并針對所設計的浮力調節(jié)系統(tǒng)配套設計了AUV的重心調平系統(tǒng),從而能有效地平衡因浮力調節(jié)過程所造成的AUV姿態(tài)的改變。其次,依據所設計的浮力調節(jié)系統(tǒng)...

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究的背景
    1.3 AUV浮力調節(jié)系統(tǒng)研究現狀
        1.3.1 國外發(fā)展現狀
        1.3.2 國內發(fā)展情況
        1.3.3 浮力調節(jié)系統(tǒng)發(fā)展總結及發(fā)展趨勢
    1.4 本論文主要研究內容
第二章 浮力調節(jié)系統(tǒng)總體設計的研究
    2.1 微小型AUV的研究背景
    2.2 浮力調節(jié)在系統(tǒng)中的意義
    2.3 浮力調節(jié)系統(tǒng)功能及技術指標
    2.4 系統(tǒng)方案設計
    2.5 系統(tǒng)詳細設計及分析
    2.6 關鍵部件受力仿真
    2.7 本章小結
第三章 浮力調節(jié)控制系統(tǒng)的研究
    3.1 控制系統(tǒng)硬件設計
    3.2 控制系統(tǒng)軟件研究
    3.3 本章小結
第四章 基于浮力調節(jié)系統(tǒng)的AUV定深控制研究
    4.1 AUV定深控制研究的意義及目的
    4.2 數學模型建立
        4.2.1 坐標系的選取
        4.2.2 固定坐標系
        4.2.3 運動坐標系
        4.2.4 平面運動假設
        4.2.5 坐標變換
        4.2.6 靜力升沉運動動力學方程及簡化
    4.3 流場分析及水動力系數獲取
    4.4 基于浮力調節(jié)系統(tǒng)的定深控制方法研究
        4.4.1 PID定深控制
        4.4.2 模糊定深控制
        4.4.3 模糊自適應PID定深控制
        4.4.4 結論
    4.5 本章小結
第五章 浮力調節(jié)系統(tǒng)實驗及結論分析
    5.1 浮力調節(jié)系統(tǒng)單元實驗及結果
        5.1.1 空載調試實驗目的和原理
        5.1.2 實驗內容與結果分析
        5.1.3 加載實驗系統(tǒng)構成與建模
    5.2 基于浮力調節(jié)的定深實驗研究
    5.3 本章小結
第六章 結論
    6.1 研究成果
    6.2 研究創(chuàng)新點
    6.3 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所取得的相關科研成果



本文編號：3839914