地球上海洋面積巨大,海洋資源豐富,隨著人類對海洋資源開發(fā)和利用的不斷加深,越來越多的水下設(shè)備被作為人類的替代品廣泛運(yùn)用到海洋勘探和開發(fā)活動(dòng)中,依靠自身攜帶能源作自主航行的水下機(jī)器人(AUV)是水下機(jī)器人發(fā)展的重要方向,具有很多潛在的科學(xué)和軍事用途。海洋是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境,受到很多因素的影響,AUV在執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)受到這些因素的影響,從而不能自主的去適應(yīng)環(huán)境的改變按要求執(zhí)行任務(wù)�；诖�,本文提出浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究,浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是AUV非常重要的部分。本文通過查閱大量文獻(xiàn)資料,了解了目前浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究背景以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對微小型AUV的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究。本文首先提出浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo),通過對現(xiàn)有的不同浮力調(diào)節(jié)方案的比較,設(shè)計(jì)了一套新的可應(yīng)用于微小型AUV上的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng),并針對設(shè)計(jì)方案總結(jié)了方案設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)難點(diǎn)和設(shè)計(jì)重點(diǎn),進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)和元器件的選型,并對關(guān)鍵的零部件進(jìn)行受力仿真分析,完成整體的三維設(shè)計(jì)和二維圖繪制。并針對所設(shè)計(jì)的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)了AUV的重心調(diào)平系統(tǒng),從而能有效地平衡因浮力調(diào)節(jié)過程所造成的AUV姿態(tài)的改變。其次,依據(jù)所設(shè)計(jì)的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究的背景
    1.3 AUV浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)發(fā)展情況
        1.3.3 浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)展總結(jié)及發(fā)展趨勢
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的研究
    2.1 微小型AUV的研究背景
    2.2 浮力調(diào)節(jié)在系統(tǒng)中的意義
    2.3 浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)
    2.4 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.5 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)及分析
    2.6 關(guān)鍵部件受力仿真
    2.7 本章小結(jié)
第三章 浮力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的研究
    3.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.2 控制系統(tǒng)軟件研究
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的AUV定深控制研究
    4.1 AUV定深控制研究的意義及目的
    4.2 數(shù)學(xué)模型建立
        4.2.1 坐標(biāo)系的選取
        4.2.2 固定坐標(biāo)系
        4.2.3 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系
        4.2.4 平面運(yùn)動(dòng)假設(shè)
        4.2.5 坐標(biāo)變換
        4.2.6 靜力升沉運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程及簡化
    4.3 流場分析及水動(dòng)力系數(shù)獲取
    4.4 基于浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的定深控制方法研究
        4.4.1 PID定深控制
        4.4.2 模糊定深控制
        4.4.3 模糊自適應(yīng)PID定深控制
        4.4.4 結(jié)論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論分析
    5.1 浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)單元實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
        5.1.1 空載調(diào)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?br>        5.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析
        5.1.3 加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成與建模
    5.2 基于浮力調(diào)節(jié)的定深實(shí)驗(yàn)研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 研究成果
    6.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果



本文編號：3839914