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自主水下航行器(AUV)无拖缆，自带动力，可在水下三维空间按预先规定的任务使命航行，具有远航程、智能化、隐蔽性、机动性及经济性等特点，在民用和军事领域都有广泛的应用。半实物仿真是自主水下航行器研制过程中的重要环节。在半实物仿真试验中，将无法准确建立模型的实物如制导控制系统直接接入仿真回路，检验自主水下航行器控制系统各部分功能，提高系统研制质量。论文的主要工作体现在以下几个方面： (1)研究了自主水下航行器的自适应PID控制。由于自主水下航行器建模误差、流体动力学参数的不确定性和未知海流干扰，控制系统必须具有对不确定参数的自适应能力。自适应PID控制在传统的PID控制的基础上引入自适应机制，既保持了PID控制简单易于实现的优点，又满足对自适应能力的要求； (2)以某自主水下航行器制导控制系统半实物仿真试验为背景，建立了自主水下航行器的数学模型和基于C语言的计算机仿真模型； (3)完成了以AD／RTS实时仿真计算机为核心的半实物仿真系统的开发和调试，包括在Advantage IDE环境下完成自主水下航行器仿真软件的开发，对三轴转台进行频率特性测试，并重点研究了基于反射内存的实时半实物仿真网络技术； (4)介绍了某自主水下航行器的半实物仿真试验过程，包括深度传感器、陀螺罗经的静、动态测试和控制系统闭环弹道仿真，根据仿真数据对控制系统的性能进行了分析，给出了弹道曲线。在半实物仿真试验研究的基础上，分析了该半实物仿真系统的实时性： (5)开发了基于PC／104工控机的小型化半实物仿真系统。仿真计算机由PC104工控机实现，安装Windows2000操作系统，定时器由多媒体时钟实现，定时精度达到ms级，与基于反射内存网络的仿真系统不同的是，PC／104仿真计算机通过模拟电压信号向转台控制柜发送航向、姿态数据。