| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| ·引言 | 第11页 |
| ·水下球形机器人结构类型的研究现状 | 第11-13页 |
| ·水下机器人运动控制技术的研究现状 | 第13-18页 |
| ·基于控制律设计的水下机器人建模技术的研究现状 | 第14-15页 |
| ·欠驱动水下机器人运动控制技术的研究现状 | 第15-18页 |
| ·本论文研究的关键问题 | 第18-19页 |
| ·本论文的研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 水下球形机器人的构型方案设计与运动特性分析 | 第21-35页 |
| ·引言 | 第21页 |
| ·水下球形机器人构型方案的设计 | 第21-25页 |
| ·水下球形机器人现有构型的分析 | 第21-22页 |
| ·新型三驱动水下球形机器人构型方案的设计 | 第22-25页 |
| ·水下球形机器人的运动特性分析 | 第25-33页 |
| ·多刚体系统的坐标系 | 第25-26页 |
| ·短轴电机工作时水下球形机器人的运动特性分析 | 第26-31页 |
| ·长轴电机工作时水下球形机器人的运动特性分析 | 第31-33页 |
| ·本章小结 | 第33-35页 |
| 第三章 水下球形机器人的动力学分析 | 第35-45页 |
| ·引言 | 第35页 |
| ·水下球形机器人运动分析中的坐标系 | 第35-37页 |
| ·坐标系建立 | 第35-36页 |
| ·坐标系变换 | 第36-37页 |
| ·水下球形机器人的动力学模型 | 第37-43页 |
| ·水静力项分析 | 第38页 |
| ·输入推力与转矩计算 | 第38-39页 |
| ·惯性质量与附加质量分析 | 第39-40页 |
| ·科里奥利向心力的简化 | 第40-41页 |
| ·水动力阻力分析 | 第41页 |
| ·内部作用力分析 | 第41-43页 |
| ·水下球形机器人动力学模型的建立 | 第43页 |
| ·本章小结 | 第43-45页 |
| 第四章 水下球形机器人机械结构与控制平台的设计 | 第45-71页 |
| ·引言 | 第45页 |
| ·水下球形机器人的结构设计与优化 | 第45-54页 |
| ·球形壳体的设计 | 第47页 |
| ·水下球形机器人水阻力分析与推进器选型 | 第47-49页 |
| ·基于海军部系数的导管内径尺寸的优化设计 | 第49-51页 |
| ·水下球形机器人的整体平衡设计 | 第51-54页 |
| ·水下球形机器人控制平台的总体设计 | 第54-60页 |
| ·电源系统设计 | 第54-55页 |
| ·主控制电路设计 | 第55-56页 |
| ·电机选型 | 第56-58页 |
| ·传感器选型 | 第58-59页 |
| ·软件方案设计 | 第59-60页 |
| ·水下球形机器人样机系统的组装 | 第60-63页 |
| ·水下球形机器人样机性能测试实验 | 第63-69页 |
| ·水下球形机器人实验条件 | 第63-65页 |
| ·水下球形机器人样机性能测试实验 | 第65-69页 |
| ·本章小结 | 第69-71页 |
| 第五章 水下球形机器人的管道水力损失分析与流体动力参数辨识 | 第71-85页 |
| ·引言 | 第71页 |
| ·水下球形机器人的管道水力损失研究 | 第71-76页 |
| ·管道水力损失的计算 | 第71-72页 |
| ·管道水力损失的仿真研究 | 第72-74页 |
| ·管道水力损失的实验研究 | 第74-75页 |
| ·水下球形机器人的管道形状的改进 | 第75-76页 |
| ·水下球形机器人流体动力参数的辨识 | 第76-84页 |
| ·水下球形机器人的状态方程和观测方程的建立 | 第77-78页 |
| ·基于自适应遗传算法的流体动力参数辨识 | 第78-79页 |
| ·流体动力参数辨识实验的结果与分析 | 第79-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 第六章 水下球形机器人姿态控制方法的研究 | 第85-99页 |
| ·引言 | 第85页 |
| ·姿态调节系统的运动学分析 | 第85-86页 |
| ·姿态调节系统的动力学分析 | 第86-88页 |
| ·姿态调节系统动力学模型的建立 | 第88-90页 |
| ·姿态控制方法的研究 | 第90-97页 |
| ·反演滑模控制律的设计 | 第91-94页 |
| ·姿态控制系统的仿真研究 | 第94-95页 |
| ·姿态控制系统的实验研究 | 第95-97页 |
| ·本章小结 | 第97-99页 |
| 第七章 水下球形机器人轨迹跟踪控制方法的研究 | 第99-113页 |
| ·引言 | 第99页 |
| ·垂直面运动子系统轨迹跟踪控制方法的研究 | 第99-109页 |
| ·垂直面子系统动力学模型的建立 | 第100-101页 |
| ·神经网络反演控制律的设计 | 第101-104页 |
| ·垂直面运动轨迹跟踪的仿真研究 | 第104-106页 |
| ·垂直面运动轨迹跟踪的实验研究 | 第106-109页 |
| ·水平面运动子系统直线轨迹保持方法的研究 | 第109-111页 |
| ·水平面运动子系统的动力学分析 | 第109-110页 |
| ·水平面运动直线轨迹保持的实验研究 | 第110-111页 |
| ·本章小结 | 第111-113页 |
| 第八章 结论与展望 | 第113-116页 |
| 参考文献 | 第116-121页 |
| 致谢 | 第121-122页 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 | 第122页 |