基于模糊、神经网络技术的水下机器人运动控制的研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于模糊、神经网络技术的水下机器人运动控制的研究姓名：郑曙光申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：徐玉如20030101哈尔滨Ｉ．料人。学硕士学位沦文ＡｂｓｔｒａｃｔＵｐｔｏｎｏｗ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏＩ（ＩＣ）ｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｌｅｄｗｉｄｅＩＹｉｎｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎａｎｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍ．ＩｎｔｈｉＳｔｈｅｓｉＳ，ｗｅａｉｍｅｄａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙａｎｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇ

2、ｙｉｎｔｈｅｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｒｉｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎａｇｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉＣｉｅ．Ｆｉｒｓｔ，ａｆｏｕｒ—ｄｅｇｒｅｅｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｓｅｔｕｐｂｙｕｓｉｎｇａｃａｄｅｍｉＣｅａｌｃｕｌａｔｉｎｇａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒａｎｄｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ．ＴｈｅｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃａｎｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋＷａＳｉｎｔｒｏｄｕｃｅ

3、ｄａｎｄｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙａｎｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｅｒｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｎｅｕｒａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｈｉｓｖｅｈｉｃｌｅｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｅｗｅｄｔｈｅｍｅｒｉｔｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｃｏｎｔｒ０１．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉＣａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙｒｕｌｅｓｗａｓｔｒｉｅｄ．Ａ

4、ｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔ０ｆｔｈｅｐｏｏｌｔｒｉａｌ，ｗｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｖｅｒａｃｉｔｙａｎｄｆａｃｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｉｔ．ＩｔｉＳｖｅｒｙＳｉｇｎｉｆ／ｃａｎｔｆｏｒｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋ．ＫｅｙＷＯｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ（ＵＶ），ｍｏｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌ（Ｎ

5、ＮＣ），ｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ（ＦＮＮ）能ｒ化机的器水人】，＝是－随＿着机计器算人机，技足术近、儿通年信水技Ｆ术机、器人人１发一展智的能ｊ的ｊ发要展疗而向出。现加的拿新大型用智５年的哈尔滨Ｉ：群人学硕十学位沦文第１章绪论１．１引言随着社会的发展和物质文明的进步，陆地上的资源正在日益枯竭，而浩瀚而神秘的海洋中蕴藏着丰富的资源，如石油、天然气、各种稀有金属等。据估计，这些资源在海洋中的储藏量是陆地的几十到几百倍。海洋资源的开发和利用对人类未来的生存和发展将具有十分重要的意义。水下机器人由于机动灵活，能够在

6、深海中长时间工作而日益成为人类开发利用海洋的重要工具。此外，水下机器人在军事领域也有重要的应用。因此，水下机器人的研制和利用，具有重要的战略意义和价值。１．１。１水下机器人的分类水下机器人一般分为无人和有人两大类”】：无人水下机器人，又称为遥控式水下机器人，可以归纳为带缆自由航行、海地爬行、拖航和无缆四大类。第一艘遥控式水下机器人（ＲｅｍｏｔｅｌｙＯｐｅｒａｔｅｄＶｅｈｉｃｌｅ，ＲＯＶ）１９５３年就研制成功了，之后的２０年中发展缓慢。上世纪７０年代后，由于海洋工程和近海石油开发的需要，遥控式水下机器人才得到了迅速发

7、展，目前已发展到上千艘。俄罗斯在这方面具有较高声誉，较为著名的有Ａｐｐａｒａｔ、ＳｋａｔＧＲｅｏｏｂ、ｂｉｎ等。无人无缆水下机器人（ＵｎｍａｎｎｅｄＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＶｅｈｉｃｌｅ，ＵＵＶ）主要用于军事目的，完成海洋传导性、温度和压力剖面测绘。在科学研究方面，主要用作活动的水声平台，兼作水下程序控制系统的研究。目前在工业上应用较少。斯坦福大学开发的水下机器人一。丁陋冠ｆＯｃｅａｎＴｅｃＥｈｎｎｇｉｏｎｅｌｅｏｒｉｇｎｇｙＲｅＴｓｅｅａｓｒｃｔｈ）ｂ的ｅ目的ｄ是使ｆ无ｏ人、ｒ无缆水下机器人成为科学和工业界在开发海洋

8、中常用的一种工具。自主式水卜机器人ｒＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＶｅｈｉｃｌｅ，ＡＵＶ）又叫智能水系彳统丁控效智制控能和制控决。制策错是中能在引控常入制规人是工高控智级制能自理，动论实化与现系技了统术对的基传重础统要上控的制进理方一论式步难，以它发控有展制以与的Ｆ提系两高统个，的特通点过：在Ｉ喻尔滨Ｉ．科大学硕十号’位论文时间丌发了ＴｈｅｓｅｕＳ