【摘 要】
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目前微小型水下机器人具有体积小、成本低、控制灵活、携带方便、投放回收简单。在未来的海军装备建设和海洋开发方面具有极为广阔的应用前景。由于ROV自身的水动力参数较难
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目前微小型水下机器人具有体积小、成本低、控制灵活、携带方便、投放回收简单。在未来的海军装备建设和海洋开发方面具有极为广阔的应用前景。由于ROV自身的水动力参数较难测量,导致对于控制方式的选择,也更加的特殊,目前国内外学者对于控制方式的选择主要集中在自适应控制,滑模控制等,尚未采用在其他行业领域控制效果同样优异的自抗扰控制技术,因此本文对于自抗扰控制技术在ROV上的应用进行了一定的研究分析,希望对以后的研究学者能有一定的借鉴作用。文章首先介绍了小型水下机器人目前的国内外研究现状以及控制技术的发展现状,并对研究现状和控制技术现状进行了一定的分析,结合分析的结果,进行梳理整合,确定了课题研究的主要内容和关键技术,并确定了研究的大致思路。在初步分析之后,结合ROV的运动学方程和动力学方程,建立了运动学以及动力学模型,为后续的控制模型建立提供了理论基础。模型建立之后,对于文章采用的自抗扰控制技术进行了更深层次的分析研究,推导了该控制方法每一部分的理论基础,根据理论基础为后续控制器设计提供思路。在自抗扰控制方法的理论分析之后,完成了ROV深度和艏向自抗扰控制器的设计,并且将设计模型导入Matlab Simulink中进行后续仿真计算分析。最后分别采用自抗扰控制方法和传统PID控制方法对控制模型进行仿真对比实验,仿真实验为了得到自抗扰控制在不同形式下的控制结果以及参数选择,结果表明自抗扰控制能够很好地控制ROV,并且能实现小型ROV的精确控制,控制精度较高。
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