| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 深海载人潜水器发展现状 | 第11-15页 |
| 1.3 潜水器控制理论研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4 模型预测控制方法研究现状 | 第17-18页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 载人潜水器的数学模型 | 第20-32页 |
| 2.1 坐标系的选取 | 第20-23页 |
| 2.2 载人潜水器受力分析 | 第23-27页 |
| 2.2.1 重力与浮力 | 第23-24页 |
| 2.2.2 粘性水动力 | 第24-25页 |
| 2.2.3 惯性水动力 | 第25-27页 |
| 2.2.4 推进器推力 | 第27页 |
| 2.3 载人潜水器运动方程 | 第27-30页 |
| 2.4 载人潜水时变状态空间模型 | 第30-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 载人潜水器航行控制系统 | 第32-40页 |
| 3.1 潜水器的推力及力矩方程 | 第32-34页 |
| 3.2 自动控制 | 第34-37页 |
| 3.2.1 自动定向控制 | 第34-35页 |
| 3.2.2 自动定高控制 | 第35-36页 |
| 3.2.3 自动定深控制 | 第36页 |
| 3.2.4 悬停定位控制 | 第36-37页 |
| 3.3 航行自动控制软件体系结构 | 第37-38页 |
| 3.3.1 自动定向控制 | 第37-38页 |
| 3.3.2 自动定高/深控制 | 第38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-40页 |
| 第4章 模型预测控制算法 | 第40-54页 |
| 4.1 MPC算法结构 | 第40-45页 |
| 4.1.1 增量状态空间方程 | 第42-43页 |
| 4.1.2 系统输出预测 | 第43-44页 |
| 4.1.3 最优化过程 | 第44-45页 |
| 4.2 系统控制量约束 | 第45-46页 |
| 4.3 二次规划寻优 | 第46-50页 |
| 4.3.1 等式约束下二次规划问题及拉格朗日乘子法 | 第47-48页 |
| 4.3.2 不等式约束下二次规划问题 | 第48-49页 |
| 4.3.3 Primal-Dual方法 | 第49-50页 |
| 4.3.4 Hildreth规划方法 | 第50页 |
| 4.4 状态观测器 | 第50-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第5章 控制器参数整定与系统仿真实验 | 第54-66页 |
| 5.1 控制器参数整定 | 第54-57页 |
| 5.2 自动定向控制实验 | 第57-59页 |
| 5.3 自动定深/定高控制实验 | 第59-60页 |
| 5.4 悬停定位控制实验 | 第60-65页 |
| 5.4.1 静水中定位仿真实验 | 第60-62页 |
| 5.4.2 强海流条件下定位仿真实验 | 第62-64页 |
| 5.4.3 抗干扰性定位仿真实验 | 第64-65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 总结与展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 致谢 | 第72页 |