碟形水下滑翔机控制策略研究

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1、分类号：密级５单位代码１０１１ＵＤＣ：？大是洛事乂學全日制应用型硕±研究生学位论文碟形水下滑翔机控制策略研究孙其盛指导教师王天霖教授企业导师王寿军申请学位类别工程硕±工程领域船舶与海洋工程，学位授予单位大连海事大学２０１５年６月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学工程硕±学位论文碟形水下滑翔机控制策略研究（应用研究）孙其盛指导教师王天霖职称教授企业导师王寿军职称高级工程师学位授予单位大连海事大学申请学位类别工程硕

2、±学科（专业）船舶与海洋工程论文完成日期２０１５．５答辩日期２０１５．６答辩委员会主席－ＴｈｅＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａ化ｏｆＲｏｕｎｄＤｉｓｈｓｈａｅｄＵｎｄｅｒｗａ化ｒｇｙｐＧｌｉｄｅｒＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕ脚Ｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ化ｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＳｕｎＱｉｓｈｅｎｇＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＥｎ

3、ｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷａｎｇＴｉａｎｌｉｎＭａ２０１５ｙ大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明；本论文是在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果，＂＂撰写成博／硕±学位论文碟形氷下滑翔祈控制策略研究。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授极书本

4、学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学：位论文的规定，即大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进斤检索，也可采用影巧、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志壮）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。。保密的论文在解密后遵守此规定本学位论文属于

5、：保密□在解密后适用本授权书。年＂＂不保密９／＜请在＞１７１＾上方框内打）论文作者签名师签名；４／［＾為－？日期：ｗ年（月日ク中文摘要摘要海洋监测在海洋开发过程中具有重要地位一。本文提出了种新型的碟形水下滑羯机。在特点上，该新型的水下滑翔机在具备水下航行时间长、水下航行探测范围广、不依赖母船和噪音小的基本化点外，还因碟形的设计増强了灵活性Ｗ及抗缠绕的特点。同时基于碟形水下滑羯机这种全翼身的整体结构，其完全依靠自。身浮力的变化来产生航行的动力，获得增行前进的速度在滑翔机进行上浮和潜水的运动时，只需要在其运动周期的最高点和最低点进

6、行姿态的调整，调节浮力和重力的相互关系，而中间的滑翔过程中无需任何调整。但是在控制水下滑翔机的时候，，由于其在水下很难保持线性航行，运动方程难Ｗ模拟所Ｗ在控制方法上，本文采用了独立设计的模糊ＰＩＤ控制器作为该碟形水下滑翔机的控制方法。本文首先，分析了碟形水下滑翔机在水下的运动方式，建立了水下清翔机的运动分析坐标系，确立了完善的轴向平移及转动的运动方程，进行了合理的假设，和简化，最终得到了较为复杂的运动方程同时也清楚的体现了针对运动方程的ＰＩＤ这种控制方法用于该碟形水下滑翔机的难度，提出了考虑采用无视模型的控制方法。其次，提出了碟形水下滑翔

7、，在针对该新型水下滑翔机的全对称的碟形设计、、、机的总体设计思路，包括外形设计浮力调节系统重也调节系统自动控制系统。详细阐述了各个子系统的功能和和实现方式。同时考虑在现有的硬件支持下完全可可添加模糊控制对一ＰＩＤ控制进行进步的精确。最后，针对水下滑翔机的运动控制策略研究，独立设计了模糊ＰＩＤ控制器作为其控制方案，针对其特点采用模糊参数控制的方法让模糊控制和ＰＩＤ控制相结合，通过偏差和偏差变化率实时修正比例、积分和微分系数，并且进行了水池实Ｉ验和仿真实验，最终完成用模糊