基于模糊pid的水下机器人运动控制

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1、密级:硕士学位论文基于模糊PID的水下机器人运动控制作者姓名：尹梦舒指导教师：冯常高级工程师/第四研究室学位类别：工程硕士学科专业：电子与通信工程研究所：中国科学院光电技术研究所二零一六年三月TheMotioncontroloftheUnderwaterVehiclebasedontheFuzzyPIDalgorithmByYinMengShuADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirement

2、ForthedegreeofDoctor/MasterofElectronicandCommunicationEngineeringTheInstituteofOpticsandElectronicsChineseAcademyofScienceMarch,2016本人声明Ｉ｜；：：所Ａ义的７木人邻｜：卢叫化论义，化本人在诗师指导下，独立＇１｜。研究ｒ．＂的成火餘义＾经化明引川的内容外ｉｉＨｒ化所取｜，本论文。小包巧＂：何化他人诚化化Ｌｉ鲜化农或撰过的研究成巧对本文的研究做。本声明！ｈ巾化献的个人和？佈，均ｄ在义中明确方式标明

3、’从化山＂山本人成化的。乂Ｔ化齐签名；補［ｊ期：年Ｓ巧妓目关于学位论文使用授权的声明、；Ｉ、！使用学位论木人尤令／解ｈＩ巧ｆ学院光电技术研究所有关保留１１义的规化，Ｈ患１阁科学院光电技术研究所保留或向国家有关部口和机构巧父论义的Ｍ印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意中国科学院化化技术研究所将本学位论文加入《中国优秀博硕±学位论文令义数拋炸》巧《中固知识资源总库》，或编入其他数据库进行部分、或令文枪索，可＾＾采用影印；本人授化中国科学院光电技术研究所：缩印或描巧公制Ｔ段保存、汇编学位论文。）（保密

4、学位论文在解密后巧遵守此规定作者签名；％：导师签名＾：Ｗ（曰／；日期年％月巧＾致谢东流逝水，叶落纷纷，荏苒的时光就这样悄悄地消逝了，我短暂的在光电所学习生活的日子就要结束了。在此很高兴有这个机会对给予我帮助爱护的人表以诚恳地感激之情！弟子事师，敬同于父。习其道也，学其言语。当我初次见到我的导师冯常时，就觉得他很亲切给我如沐春风的感觉。回想起在实验室的这段时光，冯老师就像我的严父一样，在生活中对我很关心爱护，在学业上又对我严格要求。虽然他平时很忙，但总会尽量抽出时间来关心我。我知道我有很多缺点，粗心又懒惰，感谢老师对我的包容和耐心。冯

5、老师对待工作的热情和认真真的让我很敬佩，也很值得我去学习，将来我会以他为榜样，向他看齐。除了导师外，在实验室里还有这样一群可爱的人。谢谢蔡叔（蔡根）、王博士（王从政）、黄琪哥、窦工（窦普）、廖工（廖礼斌）、余云虎、在课题上给了我宝贵的意见；谢谢叶化哥、小范哥（范兴超）、陈工（陈树材）、张润师兄和赵建平在我做实验的时候给我无私的帮助；谢谢张志刚、王大志、高永明教会了我很多知识；谢谢黄总（黄冰峰）的万能医药百宝箱在我受伤的时候给我呵护；谢谢杜杨姐、宋师傅（宋晓丽）、罗聪师姐以及杜庭师兄陪我度过的快乐时光。因为有你们这群可爱的人在，才能让我的研究生生涯

6、过得如此丰富多彩，真的很感谢你们！谢谢中国科学院光电技术研究所研究生部对我们学生的关心和爱护，为了丰富我们的业余生活而举办了各种各样的活动，祝愿光电所能越办越好！最后要感谢的是我生命中最重要的人——我的父母，他们对我的爱是我前进和奋斗的动力，愿他们能健康平安幸福！尹梦舒2016年3月摘要近几年来由于海洋不断地被开发和人类无法长时间在水中执行各类工作的需求，水下机器人技术得到了快速的推广，越来越多的人对其更加重视。本文以我室项目“水下状态检查机器人”为研究对象，其主要作用是在高辐射、酸腐蚀、高温等恶劣的核电站水下环境下对物体进行检查测量。为了进一步

7、提升水下机器人运动的精度以便更加精确地完成设定的动作，本文提出了一种基于模糊PID的水下机器人运动控制器，并通过系统仿真与水下试验来论证其在水下机器人运动控制中的可行性。论文在绪论中描述了水下机器人的概念与分类，接着探讨了国内外水下机器人进展动态和趋势，类比总结了几类水下机器人。常。见。的控制方法的。优。缺。点。依据本论文中实验研究对象的结构特征以及现实情况的需求，确定其运动坐标系，建立了水下机器人六自由度空间运动学模型，同时对水下机器人进行了详细的受力分析，然后在此基础上，把模糊PID控制技术推广到水下机器人中。接下来陈述了一些模糊控制技术、P

8、ID控制技术和模糊PID控制技术的相关基础知识，分别设计了适用于水下状态检查机器人纵向潜浮运动的模糊控制器和PID控制器，并在MATLA