观测型ROV航行控制系统设计及运动控制技术研究



观测型ROV航行控制系统设计及运动控制技术研究

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观测型ROV航行控制系统设计及运动控制技术研究

论文目录
致谢	第1-5页
摘要	第5-7页
Abstract	第7-16页
第1章绪论	第16-28页
1.1 课题研究背景	第16-17页
1.2 水下运载器概述	第17-22页
1.2.1 水下运载器的分类和用途	第17-18页
1.2.2 水下运载器的国内外发展现状	第18-22页
1.3 ROV航行控制相关技术的研究进展	第22-25页
1.3.1 航行控制系统概述	第22-23页
1.3.2 运动控制方法概述	第23-24页
1.3.3 推力控制分配方法概述	第24-25页
1.4 课题研究的目标与内容	第25-28页
第2章航行及运动控制系统设计要求和方案确定	第28-42页
2.1 ROV航行及运动控制系统设计要求	第28-30页
2.2 “海螺Ⅱ型”ROV系统介绍	第30-34页
2.2.1 总体结构和设计指标	第30-32页
2.2.2 主要工作原理	第32-33页
2.2.3 有控制系统存在的问题	第33-34页
2.3 航行控制系统总体设计方案	第34-37页
2.3.1 航行控制系统总体设计	第34-36页
2.3.2 航行控制软件功能和性能需求	第36-37页
2.4 运动控制技术研究方案确定	第37-41页
2.4.1 推力控制分配问题分析	第37-38页
2.4.2 艏向和深度闭环控制分析	第38-41页
2.5 本章小结	第41-42页
第3章 ROV航行控制软件的设计与实现	第42-56页
3.1 航行控制软件的开发平台搭建	第42-44页
3.2 航行控制软件的模块化设计	第44-45页
3.3 航行控制软件的详细设计和实现	第45-53页
3.3.1 系统通讯协议设计	第45-49页
3.3.2 多线程编程和优先级设计	第49-50页
3.3.3 主要模块的程序设计	第50-53页
3.4 航行控制软件功能测试实验	第53-55页
3.5 本章小结	第55-56页
第4章基于遗传优化算法的ROV推力控制分配研究	第56-72页
4.1 “海螺Ⅱ型”ROV推进系统	第56-62页
4.1.1 推力分配控制系统	第56页
4.1.2 推进器布置	第56-59页
4.1.3 推进器性能分析	第59-62页
4.2 “海螺Ⅱ型”ROV推力控制分配研究	第62-67页
4.2.1 推力控制分配函数	第62-63页
4.2.2 遗传算法原理	第63-64页
4.2.3 推力分配算法设计	第64-67页
4.3 仿真实验及结果分析	第67-70页
4.4 本章小结	第70-72页
第5章 “海螺Ⅱ型”ROV艏向和深度闭环控制研究	第72-100页
5.1 “海螺Ⅱ型”ROV动力学建模	第72-78页
5.1.1 水下机器人动力学建模	第72-74页
5.1.2 水动力学建模	第74-75页
5.1.3 水下机器人静力学分析	第75-76页
5.1.4 “海螺Ⅱ型”ROV艏向和深度闭环控制模型	第76-78页
5.2 PID控制和模糊控制技术	第78-81页
5.2.1 PID控制原理	第78-79页
5.2.2 模糊控制原理	第79-81页
5.3 “海螺Ⅱ型”ROV模糊PID运动控制器设计	第81-89页
5.3.1 普通PID运动控制器设计	第81-82页
5.3.2 模糊自适应PID运动控制器设计	第82-89页
5.4 虚拟仿真实验研究	第89-91页
5.4.1 “海螺Ⅱ型”ROV仿真模型建立	第89-90页
5.4.2 仿真实验及结果分析	第90-91页
5.5 半实物仿真实验研究	第91-96页
5.5.1 半实物仿真概述	第91-92页
5.5.2 半实物仿真平台搭建	第92-94页
5.5.3 半实物仿真实验	第94-96页
5.6 水池实验研究	第96-98页
5.6.1 艏向闭环控制性能	第96-97页
5.6.2 深度闭环控制性能	第97-98页
5.7 本章小结	第98-100页
第6章总结和展望	第100-104页
6.1 全文总结	第100-101页
6.2 工作展望	第101-104页
参考文献	第104-109页

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