| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 ROV发展现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 ROV动力定位发展现状 | 第17-18页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第18-21页 |
| 第2章 水下机器人ROV总体方案与结构设计 | 第21-31页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 ROV总体方案设计 | 第21-23页 |
| 2.2.1 设计思路 | 第21页 |
| 2.2.2 技术要求 | 第21-22页 |
| 2.2.3 总体结构组成 | 第22-23页 |
| 2.3 ROV本体结构设计 | 第23-26页 |
| 2.3.1 总体布局与模块化设计 | 第23-24页 |
| 2.3.2 动力推进系统方案设计 | 第24-26页 |
| 2.4 ROV关键部件选型 | 第26-29页 |
| 2.4.1 动力推进模块选型 | 第26页 |
| 2.4.2 机械臂模选型 | 第26-27页 |
| 2.4.3 水下灯选型 | 第27页 |
| 2.4.4 水下云台摄像机设计选型 | 第27-28页 |
| 2.4.5 脐带缆选型 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 水下机器人ROV控制系统硬件设计 | 第31-53页 |
| 3.1 ROV控制系统结构与原理 | 第31-32页 |
| 3.2 水面控制系统设计 | 第32-38页 |
| 3.2.1 水面控制箱设计 | 第32-35页 |
| 3.2.2 水面大功率电源选型及电源箱设计 | 第35-38页 |
| 3.3 水下控制系统设计 | 第38-51页 |
| 3.3.1 主控制板设计 | 第38-43页 |
| 3.3.2 底层控制板设计 | 第43-47页 |
| 3.3.3 电源板设计 | 第47-49页 |
| 3.3.4 惯性导航模块和深度计模块设计选型 | 第49-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 第4章 水下机器人ROV控制系统软件设计 | 第53-73页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 数据通信协议设计 | 第53-60页 |
| 4.2.1 工控机与Arduino平台通信协议设计 | 第53-55页 |
| 4.2.2 上位机与下位机主控制板通信协议设计 | 第55-58页 |
| 4.2.3 下位机主控制板与底层控制板CAN总线通信协议设计 | 第58-60页 |
| 4.3 水面控制系统软件设计 | 第60-66页 |
| 4.3.1 控制台AVR单片机程序设计 | 第61页 |
| 4.3.2 人机交互系统软件设计 | 第61-66页 |
| 4.4 水下控制系统软件设计 | 第66-72页 |
| 4.4.1 主控制板软件设计 | 第66-71页 |
| 4.4.2 底层控制板软件设计 | 第71-72页 |
| 4.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第5章 水下机器人ROV动力定位方法研究 | 第73-89页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 动力定位系统概述 | 第73-74页 |
| 5.3 ROV动力学模型建模 | 第74-78页 |
| 5.3.1 建立坐标系 | 第74-75页 |
| 5.3.2 坐标变换 | 第75页 |
| 5.3.3 动力学模型 | 第75-76页 |
| 5.3.4 动力学模型参数 | 第76-78页 |
| 5.4 自适应无迹卡尔曼滤波 | 第78-81页 |
| 5.4.1 UKF原理 | 第78页 |
| 5.4.2 自适应无迹卡尔曼滤波算法 | 第78-81页 |
| 5.5 ROV动力定位滑模控制器设计 | 第81-87页 |
| 5.5.1 算法分析 | 第81页 |
| 5.5.2 线性滑模控制器（LSMC） | 第81-82页 |
| 5.5.3 非奇异终端滑模控制器（NTSMC） | 第82-83页 |
| 5.5.4 多模态快速非奇异终端滑模控制（FNTSMC） | 第83-85页 |
| 5.5.5 多变量多模态快速非奇异终端滑模控制器设计 | 第85-87页 |
| 5.6 ROV动力分配方法 | 第87-88页 |
| 5.7 本章小结 | 第88-89页 |
| 第6章 水下机器人ROV水池实验与结果分析 | 第89-109页 |
| 6.1 ROV整机实验 | 第89-95页 |
| 6.1.1 性能调试 | 第89-92页 |
| 6.1.2 功能实验 | 第92-95页 |
| 6.2 ROV定深定航实验 | 第95-96页 |
| 6.3 动力定位仿真 | 第96-107页 |
| 6.3.1 静水动力定位 | 第97-102页 |
| 6.3.2 扰动动力定位 | 第102-107页 |
| 6.4 本章小结 | 第107-109页 |
| 总结与展望 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117页 |
