| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-34页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 本论文的研究目的和意义 | 第13-14页 |
| 1.3 多AUV系统综述 | 第14-23页 |
| 1.3.1 体系结构 | 第14-15页 |
| 1.3.2 感知 | 第15-16页 |
| 1.3.3 通信 | 第16-17页 |
| 1.3.4 多AUV系统的发展现状 | 第17-23页 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 | 第23-24页 |
| 1.5 本论文的创新点 | 第24-26页 |
| 本章参考文献 | 第26-34页 |
| 第二章 AUV动力学建模与控制 | 第34-62页 |
| 2.1 坐标系及参数定义 | 第34-36页 |
| 2.1.1 坐标转换 | 第35-36页 |
| 2.2 刚体六自由度运动方程 | 第36-37页 |
| 2.3 AUV水动力受力分析 | 第37-41页 |
| 2.3.1 附加质量力/力矩 | 第37-39页 |
| 2.3.2 阻尼力/力矩 | 第39-40页 |
| 2.3.3 回复力/力矩 | 第40-41页 |
| 2.4 四元数法 | 第41-45页 |
| 2.4.1 基于四元数法的坐标转换形式 | 第41-42页 |
| 2.4.2 四元数与欧拉角之间的参数转换 | 第42-43页 |
| 2.4.2.1 由欧拉角到四元数的转换 | 第42-43页 |
| 2.4.2.2 由四元数到欧拉角的转换 | 第43页 |
| 2.4.3 仿真实例 | 第43-44页 |
| 2.4.4 结果分析 | 第44-45页 |
| 2.5 AUV运动控制 | 第45-59页 |
| 2.5.1 航行速度控制 | 第45-47页 |
| 2.5.2 航向控制 | 第47-48页 |
| 2.5.3 深度控制回路结构 | 第48页 |
| 2.5.4 PID控制 | 第48-49页 |
| 2.5.5 模糊控制 | 第49-54页 |
| 2.5.6 模糊PID复合控制 | 第54-58页 |
| 2.5.6.1 模糊控制系统结构 | 第55页 |
| 2.5.6.2 PID控制器参数自整定原则 | 第55-56页 |
| 2.5.6.3 各变量隶属度函数的确定 | 第56-57页 |
| 2.5.6.4 模糊PID策略在AUV控制中的应用 | 第57-58页 |
| 2.5.7 仿真实验 | 第58-59页 |
| 2.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 本章参考文献 | 第60-62页 |
| 第三章 基于智能算法的多AUV协调路径规划 | 第62-81页 |
| 3.1 概述 | 第62-63页 |
| 3.2 问题描述 | 第63页 |
| 3.3 多AUV路径规划算法 | 第63-73页 |
| 3.3.1 基于遗传算法的多AUV路径规划算法 | 第64-70页 |
| 3.3.1.1 路径点分配 | 第64页 |
| 3.3.1.2 路径优化 | 第64-69页 |
| 3.3.1.3 路径校核 | 第69-70页 |
| 3.3.1.3.1 静态避碰 | 第69页 |
| 3.3.1.3.2 动态避碰 | 第69-70页 |
| 3.3.2 基于蚁群算法的多AUV路径规划算法 | 第70-73页 |
| 3.3.2.1 路径优化 | 第71-73页 |
| 3.4 算例分析 | 第73-79页 |
| 3.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 本章参考文献 | 第80-81页 |
| 第四章 多AUV队形控制 | 第81-109页 |
| 4.1 概述 | 第81-82页 |
| 4.2 队形控制方法 | 第82-85页 |
| 4.2.1 领航者-跟随者方法 | 第82-84页 |
| 4.2.1.1 多AUV编队结构 | 第82-83页 |
| 4.2.1.2 多AUV编队类型 | 第83-84页 |
| 4.2.2 基于行为法 | 第84页 |
| 4.2.3 虚拟结构法 | 第84-85页 |
| 4.3 基于行为的领航者-跟随者方法 | 第85-92页 |
| 4.3.1 基本行为设计 | 第86-89页 |
| 4.3.1.1 朝向目标 | 第86-88页 |
| 4.3.1.2 躲避障碍 | 第88页 |
| 4.3.1.3 队形转换 | 第88-89页 |
| 4.3.2 实验验证 | 第89-92页 |
| 4.3.2.1 队形形成 | 第89-90页 |
| 4.3.2.2 队形转换 | 第90-91页 |
| 4.3.2.3 躲避障碍 | 第91-92页 |
| 4.4 基于虚拟领航者的队形控制方法 | 第92-105页 |
| 4.4.1 基于势函数的人工势场 | 第93-95页 |
| 4.4.2 基于模糊逻辑的人工势场 | 第95-97页 |
| 4.4.3 AUV运动规划器 | 第97-100页 |
| 4.4.4 队形分析 | 第100-104页 |
| 4.4.5 仿真分析 | 第104-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-107页 |
| 本章参考文献 | 第107-109页 |
| 第五章 多AUV覆盖控制研究 | 第109-130页 |
| 5.1 引言 | 第109-110页 |
| 5.2 移动式水下观测网络 | 第110-111页 |
| 5.3 VORONOI划分 | 第111-112页 |
| 5.4 CVT分布 | 第112-114页 |
| 5.5 MONTE CARLO方法 | 第114-115页 |
| 5.6 多AUV覆盖控制 | 第115-128页 |
| 5.6.1 质点覆盖控制 | 第116-121页 |
| 5.6.1.1 均匀分布 | 第116-119页 |
| 5.6.1.2 非均匀分布 | 第119-121页 |
| 5.6.2 多AUV覆盖控制 | 第121-128页 |
| 5.6.2.1 均匀分布 | 第122-125页 |
| 5.6.2.2 非均匀分布 | 第125-128页 |
| 5.7 本章小结 | 第128-129页 |
| 本章参考文献 | 第129-130页 |
| 第六章 总结与展望 | 第130-132页 |
| 6.1 主要研究工作总结 | 第130页 |
| 6.2 结论 | 第130-131页 |
| 6.3 进一步研究工作展望 | 第131-132页 |
| 附录：A | 第132-142页 |
| 附录：B | 第142-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文 | 第148-150页 |