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原文传递水下航行器动力定位技术研究

论文题名：	水下航行器动力定位技术研究
关键词：	水下航行器;动力定位;定点控制;模糊控制;区域划分
摘要：	本文对自主式水下航行器的动力定位进行了研究，实现了水下航行器通过利用垂向和侧向的辅助推进器的动力定位。首先重点分析了大攻角和大侧滑角时的航行器的运动情况，建立了一个基于三个侧向和三个垂向共六个辅推的水下航行器运动模型；其次对航行器辅助推进器的装载位置进行了研究，提出了推力和力矩的逻辑分配方案；同时将模糊自适应控制应用于动力定位中；最后对典型的四种动力定位情况运用模糊控制原理设计了控制规则和控制器，并进行了控制运动仿真，实现了模糊控制动力定位策略。其具体工作和成果如下： 1、建立了水下航行器的运动模型，对具有六个辅助推进器的系统建立了数学模型，对航行器所受的外力进行了分析，以静定位和轨迹跟踪两种方式对空间运动方程进行了分解。 2、设计了水下航行器动力定位的模糊控制策略，对模糊控制算法进行了优化设计，结合变论域思想和在线插值算法，设计了一种对折型在线插值方法；同时，构造了动力定位的模糊自适应控制器。 3、对辅助推进器的装载位置进行了分析，提出用区域划分的方法分析辅助推进器的推力情况，根据这一方法提出新的推进器推力的逻辑分配方式，采用二次分配的方法保证了推进器始终整体处于功率最小的状态下，节省能量。 4、对水下航行器动力定位的四种典型的运动方式进行了模糊控制设计和仿真，对系统静定位的悬停原地摆动艏向和垂直上升下降两种方式采用了两种不同的执行器；对轨迹跟踪方式下水下航行器的侧平面航迹保持和纵平面地形跟踪，分别就不同的环境条件建立了简单的控制规则，以减少计算量，模拟了航迹和海底地形对运动进行了仿真。
作者：	李铁术
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	宋保维
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西北工业大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文