長航程潛水器運動建模與仿真技術(shù)研究.pdf

1、無人潛水器技術(shù)隨著海洋研究與開發(fā)的發(fā)展而逐漸受到各國的關(guān)注。海洋環(huán)境探測、海洋偵查的范圍、深度正在逐漸變大、變深。大航程、大潛深的無人潛水器逐漸成為海洋無人探測系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一。
　　 潛水器良好的操縱性能是潛水器順利完成作業(yè)任務(wù)的前提保障，潛水器的操縱性是其綜合性能的重要組成部分之一。利用設(shè)計初期的數(shù)據(jù)，可以在分析操縱性能的基礎(chǔ)上對設(shè)計的改進提供依據(jù)，從而完善潛水器的設(shè)計。運動仿真平臺的建立不僅有助于對水下機器人的運動性

2、能進行綜合評估，也可以為控制系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試提供平臺，減少水池試驗和外場試驗的次數(shù)，節(jié)約成本。
　　 本文以實驗室研發(fā)的長航程潛水器作為研究對象，進行潛水器的操縱性與仿真技術(shù)研究。首先，從剛體運動的基本定理出發(fā)，通過對潛水器受到的水動力因素進行合理的簡化，建立了向量形式的潛水器運動學(xué)、動力學(xué)模型。該模型中系數(shù)矩陣固有的對稱性、斜對稱性以及正定性將有利于潛水器控制系統(tǒng)的設(shè)計以及利用李亞普諾夫穩(wěn)定性理論進行控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析；其次，