基于模糊PID的水下机器人运动控制
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.1.1 水下机器人的概念与分类 | 第11-12页 |
| 1.2 水下机器人国内外研究概况及发展趋势 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外研究概况 | 第13-16页 |
| 1.2.2 国内研究概况 | 第16-17页 |
| 1.2.3 发展趋势 | 第17-18页 |
| 1.3 水下机器人控制技术 | 第18-19页 |
| 1.4 论文的主要工作 | 第19-21页 |
| 2 水下机器人运动模型及性能分析 | 第21-35页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 水下状态检查机器人结构 | 第21-22页 |
| 2.3 水下机器人运动数学模型 | 第22-25页 |
| 2.3.1 坐标系的选取 | 第22-23页 |
| 2.3.2 运动参数的表示 | 第23-24页 |
| 2.3.3 固定坐标系和运动坐标系的转换关系 | 第24-25页 |
| 2.4 空间运动方程 | 第25-26页 |
| 2.5 空间运动受力分析 | 第26-32页 |
| 2.5.1 重力、浮力 | 第26-27页 |
| 2.5.2 推力 | 第27-28页 |
| 2.5.3 流体水动力 | 第28-30页 |
| 2.5.4 水动力系数的获取 | 第30-32页 |
| 2.6 水下机器人运动方程 | 第32-34页 |
| 2.6.1 水平运动方程 | 第33页 |
| 2.6.2 横向运动方程 | 第33-34页 |
| 2.6.3 纵向运动方程 | 第34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 水下机器人模糊控制 | 第35-58页 |
| 3.1 引言 | 第35-36页 |
| 3.1.1 模糊控制 | 第35-36页 |
| 3.2 模糊逻辑数学基础 | 第36-40页 |
| 3.2.1 模糊集合 | 第36-37页 |
| 3.2.2 模糊集合的隶属函数 | 第37-38页 |
| 3.2.3 模糊关系 | 第38-39页 |
| 3.2.4 模糊逻辑推理 | 第39-40页 |
| 3.3 模糊逻辑控制原理 | 第40-42页 |
| 3.3.1 模糊控制系统组成 | 第40-41页 |
| 3.3.2 模糊控制器的结构 | 第41-42页 |
| 3.4 模糊控制器的设计 | 第42-49页 |
| 3.4.1 模糊化 | 第43-45页 |
| 3.4.2 数据库 | 第45-46页 |
| 3.4.3 规则库 | 第46-47页 |
| 3.4.4 推理机 | 第47-48页 |
| 3.4.5 反模糊化 | 第48-49页 |
| 3.5 模糊控制器的MATLAB仿真 | 第49-57页 |
| 3.5.1 MATLAB模糊逻辑工具 | 第49页 |
| 3.5.2 构建模糊控制系统 | 第49-53页 |
| 3.5.3 MATLAB仿真 | 第53-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 4 水下机器人模糊PID控制 | 第58-70页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.1.1 模糊PID控制技术 | 第58页 |
| 4.2 PID控制器的设计 | 第58-63页 |
| 4.2.1 PID控制原理 | 第58-62页 |
| 4.2.1.1 模拟PID | 第59-60页 |
| 4.2.1.2 数字PID | 第60-62页 |
| 4.2.2 积分分离式PID控制 | 第62-63页 |
| 4.3 模糊PID控制原理 | 第63-65页 |
| 4.4 模糊PID控制器的设计 | 第65-69页 |
| 4.4.1 模糊PID控制器的结构 | 第65页 |
| 4.4.2 确定语言变量值 | 第65-66页 |
| 4.4.3 参数自整定的模糊控制规则 | 第66-68页 |
| 4.4.4 PID三个参数的计算 | 第68页 |
| 4.4.5 模糊PID控制算法流程图 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 5 水下状态检查机器人平台仿真实验结果和分析 | 第70-86页 |
| 5.1 引言 | 第70页 |
| 5.2 PID控制器的仿真 | 第70-73页 |
| 5.3 模糊PID控制器的仿真 | 第73-84页 |
| 5.3.1 WEBOTS简介 | 第73-74页 |
| 5.3.2 仿真结果 | 第74-77页 |
| 5.3.3 实验平台的搭建 | 第77-79页 |
| 5.3.4 外场试验 | 第79-84页 |
| 5.4 三种控制器实验结果的比较 | 第84-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 6 结论 | 第86-89页 |
| 参考文献 | 第89-92页 |
| 附录A | 第92-94页 |
| 个人简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第94页 |
