水下机器人水动力性能分析及其运动控制方法的研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第8页 |
| 1.2 课题背景及研究意义 | 第8-10页 |
| 1.2.1 水下机器人的分类 | 第9页 |
| 1.2.2 水下机器人的应用 | 第9-10页 |
| 1.3 水下机器人国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.4 水下机器人技术研究现状 | 第13-17页 |
| 1.4.1 水下机器人在流体分析方面的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4.2 水下机器人运动控制技术的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第17-18页 |
| 第2章 水下机器人数学建模 | 第18-29页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 水下机器人坐标系及参数定义 | 第18-21页 |
| 2.3 水下机器人的运动学建模 | 第21-22页 |
| 2.4 水下机器人的动力学建模 | 第22-24页 |
| 2.4.1 AUV在体坐标系下的平移和转动 | 第22-23页 |
| 2.4.2 水下机器人六自由度动力学模型 | 第23-24页 |
| 2.5 水下机器人受力分析 | 第24-28页 |
| 2.5.1 附加质量和附加阻尼力分析 | 第25-26页 |
| 2.5.2 恢复力分析 | 第26-27页 |
| 2.5.3 阻力分析 | 第27-28页 |
| 2.5.4 推进器推力分析 | 第28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 水下机器人流体运动仿真及阻力分析 | 第29-39页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 基于FLUENT软件的水下机器人流体分析 | 第29-37页 |
| 3.2.1 计算流体力学过程简介 | 第29-31页 |
| 3.2.2 流体数值计算控制方程 | 第31页 |
| 3.2.3 边界条件的定义 | 第31-33页 |
| 3.2.4 流体数值计算湍流模型 | 第33-34页 |
| 3.2.5 求解控制参数的设定 | 第34页 |
| 3.2.6 流体数值计算结果 | 第34-37页 |
| 3.3 计算流体力学与经验公式的结果对比 | 第37-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 水下机器人运动控制器的设计 | 第39-50页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 水下机器人控制系统设计 | 第39-40页 |
| 4.3 自适应模糊PID控制算法 | 第40-42页 |
| 4.4 水下机器人姿态控制器设计 | 第42-48页 |
| 4.4.1 模糊控制器设计 | 第42-45页 |
| 4.4.2 自适应模糊PID控制器设计 | 第45-48页 |
| 4.5 水下机器人深度控制器设计 | 第48-49页 |
| 4.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 水下机器人平台搭建与实验分析 | 第50-60页 |
| 5.1 引言 | 第50页 |
| 5.2 推进器测力实验 | 第50-52页 |
| 5.3 惯性测量单元准确性校验实验 | 第52-54页 |
| 5.3.1 实验原理 | 第52-53页 |
| 5.3.2 惯性测量误差分析 | 第53-54页 |
| 5.4 水下机器人控制器有效性校验实验 | 第54-59页 |
| 5.4.1 姿态控制器有效性校验与分析 | 第54-58页 |
| 5.4.2 深度控制器有效性校验与分析 | 第58-59页 |
| 5.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 结论 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67页 |
