原文传递
约束条件下欠驱动AUV的路径规划问题研究
| 论文题名： | 约束条件下欠驱动AUV的路径规划问题研究 |
| 关键词： | 路径规划;欠驱动水下航行器;遗传算法;电子海图;约束条件 |
| 摘要： | 主要针对欠驱动水下航行器的路径规划方法进行研究。由于欠驱动水下航行器运动学的特殊性,不能直接对位置进行跟踪控制,因而全局路径规划需要将欠驱动水下航行器的运动学约束条件考虑在内,使得规划结果对于欠驱动水下航行器可执行。 首先,系统的介绍了水下航行器路径规划方法,包括其定义、分类以及若干常见的路径规划方法,给出本课题的研究背景和意义;其次,分析了欠驱动水下航行器的驱动特点建立了大地坐标系和随体坐标系并在此基础上建立了运动学模型和动力学模型;再次,针对水下回收任务设计了全局路径规划方法,方法的整体思路是空间三次B样条的理论,控制点定义的第一步在分析任务终端约束的基础上所给出的样板控制点,第二步是采用融合了欠驱动水下航行器运动约束条件的遗传算法通过模拟生物进化给出中段控制点,这样综合前后两部定义的控制点序列再根据B样条曲线的定义最终确定了一条曲率连续的路径曲线,同时路径跟踪的可行性也相应地得以验证;然后,针对区域搜索的任务设计了基于地图先验数据的全局路径规划算法并且通过对比分析海流对搜索任务的影响在局部路径规划方法中添加了基于速度合成法的海流应对策略;最后,分析了智能水下航行器的体系结构并设计了VxWorks操作系统下的欠驱动水下航行器规划系统软件,针对多任务、任务间通信和I/O设备操作等关键技术进行了详细讨论。 在Tornado集成开发环境下设计的规划系统软件下载到目标计算机,与仿真平台对接,完成了两种工况下的仿真实验,实验结果表明了路径规划方法的可行性,同时也验证了规划系统软件的有效性。 |
| 作者： | 姜言清 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李晔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
