近年來,水下機器人在深海礦產資源勘探、海底電纜檢查及水下建筑維修等領域得到了廣泛的應用。水下機器人進行海底管線巡檢作業(yè)時,需要按照期望的三維軌跡航行。在深海航行過程中,由于海洋環(huán)境的變化以及水下機器人自身的裝載狀態(tài)、速度等發(fā)生變化,使得水下機器人的動態(tài)及遭受到的環(huán)境擾動存在明顯的不確定性。此外,在實際應用中,大多數(shù)水下機器人都是欠驅動的。而當水下機器人在受限海域進行作業(yè)任務時,為了保證安全作業(yè),需要對水下機器人的實際軌跡進行一定的限制。因此,開展水下機器人軌跡跟蹤控制研究,設計魯棒性強且易于工程實現(xiàn)的水下機器人軌跡跟蹤控制律,對于水下機器人自主航行系統(tǒng)開發(fā)和國產化裝備研制,實現(xiàn)我國建設海洋強國戰(zhàn)略目標具有重要的理論意義和實際的應用價值。本文首先應用牛頓—歐拉法建立欠驅動水下機器人五自由度運動數(shù)學模型。然后,考慮到欠驅動水下機器人存在未知時變擾動問題,設計非線性干擾觀測器來估計外界環(huán)境擾動,基于輸出重定義方法處理水下機器人欠驅動問題,并結合反步法設計欠驅動水下機器人三維軌跡跟蹤控制律,實現(xiàn)欠驅動水下機器人三維軌跡跟蹤控制。其次,考慮到欠驅動水下機器人存在動態(tài)不確定性和未知時變擾動問題,基于...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１北東坐標系與附體坐標系［｜２］??Ｆｉｇ．?２．１?Ｎｏｒｔｈ－ｅａｓｔ?ｆｒａｍｅ?ａｎｄ?ｂｏｄｙ－ｆｉｘｅｄ?ｆｒａｍｅ［１２］??－８－??

?欠驅動水下機器人三維軌跡跟蹤控制研究???２欠驅動水下機器人運動數(shù)學模型和預備知識??實現(xiàn)欠驅動水下機器人三維軌跡跟蹤控制的關鍵前提是建立欠驅動水下機器人的??運動數(shù)學模型，模型的準確與否直接影響到后續(xù)控制設計及仿真實驗的準確性［３８］。本章??將建立欠驅動水下機器人運動數(shù)學模....

圖３．６情況２下的空間直線軌跡跟蹤曲線??Ｆｉｇ．?３．６?Ｓｐａｃｅ?ｓｔｒａｉｇｈｔ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｃｕｒｖｅｓ?ｉｎ?ｃａｓｅ?２??

?欠驅動水下機器人三維軌跡跟蹤控制研究???情況?２：選�。颍颍�?＝［６ｓｉｎ（０．１；ｒ〇Ｎ；１．５ｓｉｎ（０＿ｌ；ｚｔ）Ｎ；１．５ｃｏｓ（０．ｂｒ〇Ｎ；??６ｃｏｓ（０．１；ｒ（）Ｎ．ｍ；３ｓｉｎ（０．０５；ｒ；）?＋?３ｃｏｓ（０．０５；ｒ〇Ｎ＿ｍ］，即未知時變外界擾動擴大....

圖３．１４情況２下的空間螺旋軌跡跟蹤曲線??Ｆｉｇ．?３．１４?Ｓｐａｃｅ?ｓｐｉｒａｌ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｃｕｒｖｅｓ?ｉｎ?ｃａｓｅ?２??

?大連海事大學專業(yè)學位碩士學位論文???情況２：選�。玻Вǎ剑郏荆ǎ�？，＾．，７＾１．，＆，＇＾，．］＿１＝［６５１１１（０．１對）＞＇１；１．５５丨１１（０．１；？）＞？［；１．５（：〇５（０．１對）＞＇１；??６?ｃｏｓ（０．?１；ｚ７）Ｎ?．?ｍ；?３?ｓｉｎ（０．０５；....

圖４．６情況２下的空間直線軌跡跟蹤曲線??Ｆｉｇ．?４．６?Ｓｐａｃｅ?ｓｔｒａｉｇｈｔ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｔｒａｃｋｉｎｇ?ｃｕｒｖｅｓ?ｉｎ?ｃａｓｅ?２??

?大連海事大學專業(yè)學位碩士學位論文???情況?２：選�。剑郏颍椋�，，，ｒｒｆｖ，ＴｒｆＭ，，ｒｉＶｒ（ｆｒ］Ｔ?＝［６ｓｉｎ（０．１；ｚｔ）Ｎ；１．５ｓｉｎ（０．１；ｚｔ）：Ｎ；１．５ｃｏｓ（０．１；ｒｒ）Ｎ；??６ｃｏｓ（０．１；ｒＺ）Ｎ?．?ｍ；３ｓｉｎ（０．０５；ｒ（）?＋....

本文編號：4025127