遥控式堤坝监测机器人的系统设计及运动控制研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daweinihao
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近几十年来,由于海洋开发和军事上的需要,一种新型的水下航行器——潜水器得到了迅猛的发展。这类潜水器种类繁多,技术密集度高,是目前各国海军发展的一个重要标志。根据执行的任务不同,各种潜水器差别较大,从小到几十公斤用于水动力实验的微小型潜水器到大到几千吨的能在水里长期执行任务的核动力潜水器。远程控制潜水器(ROV)作为其中的一种,由于其日臻完善的技术和广泛的用途而在商业上倍受人们的青睐。哈尔滨工程大学海洋工程中心多年来一直从事ROV的研究,成功的设计制造了“智水—Ⅲ”水下机器人,并对机器人进行了多种实验,专家认为:“智水—Ⅲ”总体性能与技术水平为国内领先并达到了九十年代末国际先进水平。 本论文旨在根据已经取得的技术,设计并制造出工程化、实用化的机器人,并对“智水—Ⅲ”存在不足的地方予以改进。 论文首先设计出开放框架的机器人,根据其执行的探坝任务配备各种传感器,并对整个机器人的水动力系数进行了估算。由此建立了水下机器人的四个自由度的运动方程,并采用积分分离PID控制算法用串行通信的方式在两台计算机上对机器人进行了大量的仿真试验。实验分别以速度偏差和位置偏差为输入量,考察机器人的响应时间、控制稳定性、控制精度等,实验结果表明,在仿真条件下机器人能满足所要求的控制性能。
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