水下机器人运动特性及其自稳性分析A开题报告
2020-03-09 10:22:16
1. 研究目的与意义(文献综述)
1)研究目的
随着人类社会的不断发展进步,陆上资源正在日渐枯竭,人口与资源环境的问题日趋严重,探索海洋开发海洋资源已成为趋势。水下机器人因其灵活、安全、经济、高效的特点,可替代潜水员到达人类无法达到的水下,长时间完成水下信息采集以及水下工程作业的任务。随着技术的不断革新进步,水下机器人可成功应用于资源勘探、科研教学、渔业养殖、水下工程、下水道检查、船体检修、水下考古、娱乐摄影等领域。但是在水下,尤其是0~50米的浅水海域或河流湖泊中,环境水流复杂,由于本身多输入多输出的模型的特点以及外界与水下机器人之间的复杂空间水动力影响,其运动具有强耦合以及强非线性。同时,由于水对电磁波的削弱作用,在水下无法使用gps等成熟的导航定位系统,给水下机器人的运动控制带来了巨大障碍。
本研究拟设计一6自由度水下机器人,并对其运动特性以及自稳性进行分析,建立其基本运动学模型,并进行控制系统及算法设计,以实现水下机器人在复杂水动力环境影响下自身运动的相对稳定。
2. 研究的基本内容与方案
1)研究的基本内容
①查阅国内外关于无缆自主水下机器人(auv)的相关文献,了解水下机器人运动控制和自稳性能的研究现状,分析各类运动模型的特性。
3. 研究计划与安排
周次 | 目标任务 |
1-2周 | 阅读相关文献,进行整体方案设计 |
3-4周 | 完成开题报告和英文文献翻译 |
5-7周 | 完成水下机器人的三维结构模型设计,建立运动学模型并进行运动及其自稳性分析 |
8-11周 | 进行水下机器人的运动及其自稳性控制系统分析和设计,并完成控制程序设计 |
12-14周 | 撰写论文 |
15周 | 论文答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]郝艳仲. 水下机器人运动稳定性的研究[d].浙江大学,2006.
[2]李洁敏. 水下机器人运动控制系统的研究[d].东北大学,2011.
[3]李健. 基于模糊pid的无人水下机器人运动控制研究[d].大连理工大学,2016.