發(fā)布時間：2021-07-09 09:51

　　無人水面艇是一種可執(zhí)行偵查、搜索、反潛、水文監(jiān)測、地理勘察等任務的高性能、智能化、信息化、自主化的海上利器,性能優(yōu)良的無人水面艇必須具備操縱性好、機動靈活、實用性強等條件。為了獲得無人水面艇的各項性能參數(shù),需要為無人水面艇建立合適的運動模型,并通過各種方法辨識得到模型參數(shù),才能在航向控制器的設計中提供準確可靠的信息。為此,本文以大連海事大學“藍信號”無人水面艇為研究對象,建立了該艇的操縱運動模型,并對模型進行辨識,獲得了準確的模型參數(shù)。本文主要的研究內容有:（1）為研究無人水面艇的運動,選擇慣性參考坐標系和附體參考坐標系作為建模參考,將無人水面艇的運動建模從運動學建模和動力學建模兩方面進行研究,從而建立無人水面艇的六自由度運動模型;在此基礎上,根據(jù)實際情況忽略外部干擾,簡化得到三自由度運動模型;再結合分離型模型建模思想和推進器特性,建立響應型模型,包括艉機模型、Nomoto模型和Norrbin模型,從而為后文的模型辨識奠定了理論基礎。（2）差分進化算法是優(yōu)化算法中的一種,本文詳細介紹了差分進化算法的原理、流程及算法改進型,分析了各個參數(shù)對算法性能的影響,為模型的辨識提供了條件。為了方便... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２；以色列“海鷗”無人水面艇??＇Ｆｉｇ．１１．２?Ｉｓｒａｅｌｉ?＂Ｓｅａｇｕｌｌ＂?ＵＳＶ??Ｉ．??我國由于市場和科舉技術等多方面的原因，無人水面艇的研宄起步較晚，但??、、工，

基于差分進化算法的無人水面艇模型參數(shù)辨識的研宄??增了多種技術，比如三�？刂�、多波束和雙頻測深、淺地層剖析等，是無人水面??艇在工程實踐中的又一次成功應用［１６１。??圖１．?３?“精�！睙o人水面艇??Ｆｉｇ．?１．３?＂Ｊｉｎｇｈａｉ＂ＵＳＶ??珠海云洲智能科技有限公司研發(fā)的全自動無人水面艇“ＥＳ０３?”是一種集多種??技術于一身的智能水質采樣艇，包括自動導航技術、３Ｇ網(wǎng)絡通訊技術、超聲波??智能避障技術等，續(xù)航時間長，可連續(xù)航行６小時，能完成水質采樣、監(jiān)測、污??染源追蹤、應急處理突發(fā)污染事件等任務，具有廣闊的發(fā)展前景［１７］。??圖１．?４珠海云洲ＥＳＭ０３無人水面艇??Ｆｉｇ．?１．４?Ｚｈｕｈａｉ?“Ｙｕｎｚｈｏｕ”?ＥＳＭ０３?ＵＳＶ??１０??

水面艇的航向控制。由此可見，需要??采用分離型模型思想對“藍信號”無人水面艇進行建模。??２．１無人水面艇六自由度運動模型??２．１．１?參考坐標系的選取??無人水面艇的實際運動可以用六個自由度的任意運動來描述［５Ｇ１。為了準確??的描述無人水面艇的具體運動，需要采用兩種坐標系進行分析，分別為慣性參考??坐標系和附體參考坐標系，這兩種坐標系都可以描述無人水面艇六個自由度的運??動，下面分別對這兩種坐標系進行說明。??（１）?慣性參考坐標系??０??ｙ?ＶＯ?ｘ??ｚ??圖２．１慣性參考坐標系??Ｆｉｇ．?２．１?Ｉｎｅｒｔｉａｌ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｆｒａｍｅ??慣性參考坐標系也叫大地參考坐標系，可取地球上任意一點為坐標原點，用??Ｏ表示。以原點Ｏ為基準，取正北方向為Ｏｃ軸的正方向，取正東方向為Ｑｙ軸的??正方向，取垂直向下指向地心的方向為仏軸的正方向。在慣性參考坐標系下，??１５??Ｉ??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]基于支持向量機方法的船舶操縱運動建模研究[D]. 羅偉林.上海交通大學 2009

碩士論文
[1]一類艉機推進無人水面艇建模與驗證[D]. 李長飛.大連海事大學 2018
[2]基于改進粒子群優(yōu)化的船舶縱搖和升沉運動參數(shù)辨識[D]. 崔若男.哈爾濱工程大學 2015
[3]無人艇編隊協(xié)同導航控制技術研究[D]. 馬瑞龍.哈爾濱工程大學 2014
[4]船舶變形減搖鰭的升力機理及建模研究[D]. 鞏晉.哈爾濱工程大學 2009



本文編號：3273521