混合驅(qū)動型水下滑翔機是一種新型的自主海洋環(huán)境監(jiān)測平臺,它能將內(nèi)部執(zhí)行器、外部推進和垂直舵單元轉(zhuǎn)換為滑翔機期望運動所需的力和力矩。實現(xiàn)高精度運動控制是水下滑翔機完成水下測量和作業(yè)任務的關鍵,然而水下滑翔機模型的非線性,加之工作環(huán)境復雜多變且無人監(jiān)控,其導航控制問題是水下滑翔機領域的難題。本文針對上述問題提出融合輸入濾波算法、新型航向跟蹤控制算法和路徑跟蹤控制算法的滑翔機新型閉環(huán)導航控制策略,構建水下滑翔機閉環(huán)導航控制仿真及實驗平臺并進行驗證。論文的主要研究內(nèi)容如下:首先,建立水下滑翔機Petrel-Ⅱ 200的六自由度動力學模型,同時對水下滑翔機導航控制輸入信息即滑翔機姿態(tài)信息、定位信息等進行粒子濾波處理,并通過仿真和實驗驗證了該濾波算法的有效性。其次,針對海流非線性和執(zhí)行器飽和等特點,提出了基于新型自適應模糊增量PID抗飽和控制（AFIPID+AW）的航向跟蹤控制算法,根據(jù)濾波后的實際航向控制效果實時對傳統(tǒng)IPID控制參數(shù)進行在線調(diào)整,并對航向控制過程中可能出現(xiàn)的舵機飽和特性提出了新型抗飽和控制算法,提高水下滑翔機容錯和自適應能力。再次,針對水下滑翔機自主導航、無人監(jiān)管等特點,提出了基... 

【文章頁數(shù)】：79 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 水下滑翔機研究現(xiàn)狀
    1.3 水下滑翔機導航控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水下滑翔機航向跟蹤控制研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水下滑翔機路徑跟蹤控制研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容及意義
        1.4.1 課題來源及意義
        1.4.2 論文主要內(nèi)容
第二章 水下滑翔機動力學建模與導航控制濾波研究
    2.1 引言
    2.2 水下滑翔機動力學建模
    2.3 水下滑翔機導航控制輸入濾波
        2.3.1 粒子濾波算法
        2.3.2 仿真和實驗驗證
    2.4 本章小結
第三章 水下滑翔機航向跟蹤控制算法研究
    3.1 引言
    3.2 新型水下滑翔機航向跟蹤控制算法研究
        3.2.1 自適應模糊增量PID控制
        3.2.2 新型抗飽和控制
        3.2.3 閉環(huán)航向跟蹤控制
    3.3 新型航向跟蹤控制算法仿真驗證
    3.4 本章小結
第四章 水下滑翔機路徑跟蹤控制算法研究
    4.1 引言
    4.2 新型路徑跟蹤控制算法
        4.2.1 坐標轉(zhuǎn)換
        4.2.2 視向算法
        4.2.3 樣條逼近路徑點切換算法
    4.3 自適應水下滑翔機深度控制
        4.3.1 自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法
        4.3.2 仿真驗證
    4.4 本章小結
第五章 水下滑翔機閉環(huán)導航控制實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 閉環(huán)導航控制實驗平臺搭建
    5.3 閉環(huán)導航控制實驗研究
        5.3.1 仿真驗證
        5.3.2 實驗驗證
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 未來工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3714589