帶纜遙控水下機(jī)器人(Remote Operated Vehicle,ROV)是海洋科學(xué)研究和海洋工程作業(yè)中常用的裝備。多樣化的作業(yè)任務(wù)和復(fù)雜的海洋環(huán)境對(duì)ROV的運(yùn)動(dòng)控制性能提出了更高的要求。本文對(duì)一款用于導(dǎo)管架平臺(tái)清污的開(kāi)架式作業(yè)型ROV設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),通過(guò)水動(dòng)力計(jì)算確定ROV的螺旋槳布置,并根據(jù)ROV螺旋槳特性和搭載的設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。ROV的結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備以及推進(jìn)布置與控制設(shè)計(jì)息息相關(guān)。首先通過(guò)Solidworks進(jìn)行ROV的建模,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,以便通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法獲取ROV的水動(dòng)力。為降低計(jì)算成本,通過(guò)AQWA計(jì)算簡(jiǎn)化后ROV模型的附加質(zhì)量,通過(guò)Fluent計(jì)算ROV的操縱性水動(dòng)力系數(shù)。在操縱性系數(shù)計(jì)算中分別通過(guò)定常直航、定常斜航、定�；剞D(zhuǎn)和空間拘束運(yùn)動(dòng)方法進(jìn)行計(jì)算,利用最小二乘法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳編程方法進(jìn)行操縱性系數(shù)擬合,并分析其擬合效果。根據(jù)ROV的結(jié)構(gòu)和水動(dòng)力性能,進(jìn)行液壓螺旋槳推進(jìn)器布置,完成ROV的推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)中,考慮液壓螺旋槳的具體性能和推力飽和約束,將螺旋槳的動(dòng)力學(xué)方程引入ROV動(dòng)力學(xué)方程中,構(gòu)成三階串聯(lián)系統(tǒng)。考慮系統(tǒng)參數(shù)估...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖3-14末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡Fig.3-14Movementtrackofendactuator無(wú)論是水動(dòng)力的影響，還是基于模型不確定性和未知外界干擾的影響，該控

圖1-2國(guó)外較為著名的水下機(jī)器人

圖1-3Avila等人進(jìn)行的開(kāi)架式ROV拖曳實(shí)驗(yàn)[13]

圖2-1ROV主要結(jié)構(gòu)

本文編號(hào)：3889116