本文關(guān)鍵詞：自主式水下航行器的建模及圓形編隊(duì)的研究

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,單個(gè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)越來越成熟。機(jī)器人向著小型化、混合式、遠(yuǎn)程化、智能化、群體化方向發(fā)展。在水下的實(shí)際應(yīng)用中,單個(gè)機(jī)器人在復(fù)雜的環(huán)境下,很難甚至無法完成任務(wù)。因此,自主式水下機(jī)器人的協(xié)同作業(yè)就顯得非常的重要。論文主要研究了自主水下機(jī)器人的協(xié)同控制,采用一致性算法、仿射變換結(jié)合Unicycle模型水下機(jī)器人的方法設(shè)計(jì)了一種圓形編隊(duì)的算法,使圓形編隊(duì)的控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜靈活的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。首先,本文介紹了剛體的建模,通過分析六自由度和三自由度的運(yùn)動(dòng)方程,從而得到Unicycle模型。然后,在前人研究的Unicycle模型的基礎(chǔ)之上,結(jié)合一致性算法得出了一種新的圓形編隊(duì)均勻分布的算法。實(shí)現(xiàn)了水下機(jī)器人的上圓及均勻分布,并且運(yùn)用Matlab進(jìn)行仿真,給出了仿真結(jié)果圖。最后,介紹了仿射變換的基本原理及方法,分別采用仿射變化的收縮矩陣和平移矩陣,結(jié)合圓形編隊(duì)的算法,依次實(shí)現(xiàn)了多自主水下機(jī)器人的收縮、平移。通過收縮矩陣與平移矩陣復(fù)合后,實(shí)現(xiàn)了多自主水下機(jī)器人的同步收縮、平移。同樣給出了仿真,驗(yàn)證了算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

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本文編號：1165829