| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 无人艇的研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外无人艇研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内无人艇研究现状 | 第12页 |
| 1.3 本文主要内容 | 第12-14页 |
| 第2章 无人艇操纵运动数学建模 | 第14-46页 |
| 2.1 基本假设和坐标系 | 第14-17页 |
| 2.1.1 基本假设 | 第14-15页 |
| 2.1.2 坐标系的建立及坐标间的转换 | 第15-17页 |
| 2.2 无人艇六自由度操纵运动数学模型 | 第17-18页 |
| 2.2.1 无人艇空间运动方程 | 第17-18页 |
| 2.2.2 无人艇空间运动受力分析 | 第18页 |
| 2.3 作用于无人艇上的流体动力和力矩 | 第18-27页 |
| 2.3.1 惯性类流体动力和力矩模型及其近似估算 | 第19-23页 |
| 2.3.2 粘性类流体动力和力矩模型及其近似估算 | 第23-27页 |
| 2.4 艉机推进器力学模型 | 第27-33页 |
| 2.4.1 螺旋桨推力模型 | 第29-30页 |
| 2.4.2 有界形式的四象限螺旋桨工作特性 | 第30-31页 |
| 2.4.3 螺旋桨工作特性曲线的解析形式 | 第31页 |
| 2.4.4 推力减额系数的计算 | 第31-32页 |
| 2.4.5 桨处伴流系数的计算 | 第32-33页 |
| 2.5 无人艇主机特性模型 | 第33-35页 |
| 2.6 风干扰力数学模型 | 第35-38页 |
| 2.6.1 相对风速和相对风向角的计算 | 第35-37页 |
| 2.6.2 无人艇艇体上的平均风压力和力矩 | 第37页 |
| 2.6.3 风压力系数和风压力矩系数的估算 | 第37-38页 |
| 2.7 波浪干扰力数学模型 | 第38-46页 |
| 2.7.1 规则波的数学描述 | 第38-42页 |
| 2.7.2 波浪干扰力和力矩的计算 | 第42-46页 |
| 第3章 无人艇操纵运动响应模型的建立与参数辨识 | 第46-64页 |
| 3.1 无人艇操纵运动响应方程的建立 | 第46-50页 |
| 3.2 最小二乘参数辨识方法 | 第50-57页 |
| 3.2.1 最小二乘法的基本算法 | 第51-53页 |
| 3.2.2 递推最小二乘算法的基本原理 | 第53-54页 |
| 3.2.3 递推最小二乘算法的分析与设计 | 第54-57页 |
| 3.3 无人艇操纵运动响应方程的辨识 | 第57-64页 |
| 3.3.1 实艇操纵试验设计 | 第57-60页 |
| 3.3.2 参数辨识及模型验证 | 第60-64页 |
| 第4章 基于模糊自适应PID的无人艇航向控制器设计 | 第64-72页 |
| 4.1 模糊PID控制系统 | 第64-65页 |
| 4.2 模糊自适应PID航向控制器 | 第65-69页 |
| 4.2.1 航向控制仿真模型 | 第67-68页 |
| 4.2.2 干扰仿真模型 | 第68-69页 |
| 4.3 仿真结果及分析 | 第69-72页 |
| 4.3.1 未引入干扰的仿真结果及分析 | 第69-70页 |
| 4.3.2 引入干扰的仿真结果及分析 | 第70-72页 |
| 第5章 结论与展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77页 |