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原文传递下潜平台沉浮系统与控制研究

论文题名：	下潜平台沉浮系统与控制研究
关键词：	下潜平台;水下机器人;沉浮系统;流体力学
摘要：	水下机器人代替人进行各种水下危险作业，如海洋救助与打捞、深海资源调查、海洋石油开采、军事和国防建设等诸多方面，已经产生了巨大的经济效益和社会效益，具有十分广阔的应用前景。从当前国内外各类水下机器人的研究动态看，AUV是世界各国研究的热点和难点。但是其施放与回收却存在着很大的风险，尤其是在四级海况的条件下，风浪较大，在支持母船不能抛锚定位或动力定位的情况下，AUV的回收更加困难。为此，设计一种小型下潜平台，专门用来施放、回收小型AUV。本论文主要讨论了小型下潜平台沉浮运动系统及其建模，内容如下：首先，基于对前人工作的系统学习与总结，回顾了世界范围内AUV回收的研究情况，分析了世界各国水下机器人回收工作的一些创造性关键点，通过对多种不同回收的基本方法、基本思路的比较和研究平台的特殊性，提出了深水回收AUV的基本设想，给出了下潜平台总体方案设计思想，对水下潜体常用传感定位设备进行了介绍。其次，本文综合空气压缩式沉浮系统与螺旋桨式沉浮系统的优点，并且结合下潜平台体积小、能耗低、作业深度浅等特征，设计出一种活塞式沉浮系统，调节下潜平台的沉浮。它能使下潜平台受力均匀，能在沉浮时保持良好的稳定性。然后，视下潜平台为刚体，根据牛顿定律及流体力学原理，给出了水下潜体空间六个自由度的运动方程；并根据实际经验和理论分析，给出了其简化方程，使问题简化而不影响下潜平台运动的主要特性。最后对下潜平台沉浮系统控制进行了MATLAB仿真，仿真结果表明深度控制能够满足要求。
作者：	崔红霞
专业：	机械电子工程
导师：	阎祥安;王刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文