水下机器人推进器

机器人相关

◇电子科技◇2010年第24期

水下机器人概述和发展应用前景

周凯易杏甫

（杭州应用声学研究所浙江富阳

311400）

【摘要】本文介绍了水下机器人的用途及关键技术，展望了TUV、ROV等设备发展的应用前景。【关键词】水下机器人；现状；应用

1.水下机器人的种类及国内现状

1.1水下机器人的种类

水下机器人是一种具有智能功能的水下潜器，国内外专家学者根据其智能化程度和使用需求，将水下机器人分为四类：即拖曳式水下机器人TUV(TowingUnderwaterVehicle)、遥控式水下机器人ROV(RemotelyOperatedVehilce)、无人无缆水下机器人UUV(UnmannedUnderwaterVehicle)和智能水下机器人AUV(AutonomousUnderwaterVehicle)。前两种水下机器人均带缆，由母船上人工控制；后两种水下机器均无人无缆，自主航行，分别由预编程控制和智能式控制。

1.2国内现状

目前国内研究水下机器人的单位较多，内容也五花八门，但代表国内先进水平的、真正进入实质性试验阶段的仅此几家。它们是：哈尔滨工程大学研制的智能水下机器人AUV，中科院沈阳自动化所研制的无人无缆水下机器人UUV，上海交通大学研制的遥控式

青海大学本科毕业设计选题方向审批表

专业：2009级自动化 姓名：罗才宝

选题方向 指导教师 设计起止时间 薛志斌 2013年3月至2013年6月 水下推进器控制系统设计 辅导教师 指导班级 2009级自动化班 指导人数 1 设计题目的来源和理论依据 水下推进器是水中航行器稳定、安全、可靠运行的关键设备，良好的水下推进器控制系统又是航行器机动性、航程、航速等相关性能的有力保证。水下推进器控制系统是复杂、非线性、时变、耦合并且控制时效性要求较高的控制系统，常规PID控制是不能满足控制要求的，本设计将在PID控制的基础上结合模糊控制，经过深入分析和详细研究，最终设计出将PID控制与模糊自适应控制相结合的经济、安全、可靠的模糊PID自适应整定控制的水下推进器控制系统。 主要设计内容 1．研究、分析PID控制、模糊控制和自适应控制原理； 2．水下推进器机构设计； 3．控制系统基本功能及方案设计； 4．水下推进器模糊PID参数自适应整定控制系统设计； 5．控制系统建模与仿真。 现有基础：已学习了自控原理、微机原理、电力电子、电子技术基础等 根据设计方案和以上主要设计内容按照任务进行设计。主要

青海大学本科毕业设计选题方向审批表

专业：2009级自动化 姓名：罗才宝

选题方向 指导教师 设计起止时间 薛志斌 2013年3月至2013年6月 水下推进器控制系统设计 辅导教师 指导班级 2009级自动化班 指导人数 1 设计题目的来源和理论依据 水下推进器是水中航行器稳定、安全、可靠运行的关键设备，良好的水下推进器控制系统又是航行器机动性、航程、航速等相关性能的有力保证。水下推进器控制系统是复杂、非线性、时变、耦合并且控制时效性要求较高的控制系统，常规PID控制是不能满足控制要求的，本设计将在PID控制的基础上结合模糊控制，经过深入分析和详细研究，最终设计出将PID控制与模糊自适应控制相结合的经济、安全、可靠的模糊PID自适应整定控制的水下推进器控制系统。 主要设计内容 1．研究、分析PID控制、模糊控制和自适应控制原理； 2．水下推进器机构设计； 3．控制系统基本功能及方案设计； 4．水下推进器模糊PID参数自适应整定控制系统设计； 5．控制系统建模与仿真。 现有基础：已学习了自控原理、微机原理、电力电子、电子技术基础等 根据设计方案和以上主要设计内容按照任务进行设计。主要

操作规程编号：YTO-FS-PD398

水下推进器安全操作规程通用版

In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.

标准/ 权威/ 规范/ 实用

Authoritative And Practical Standards

精品规程范本

编号：YTO-FS-PD398

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3 水下推进器安全操作规程通用版

使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1、水下推进器启动前检查电机定子绕阻对地绝缘电阻，最低不得低于50兆欧，检查接地是否牢固、电缆绑扎是否合理及叶轮旋转方向。

2、在确认可以启动后，手动状态下现场人员直接按绿色〖启动〗按钮启

2018-2024年中国水下机器人（ROV）行业市场深度前景分析报告（目录）

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公司介绍

北京智研科研咨询有限公司成立于2008年，是一家从事市场调研、产业研究的专业咨询机构，拥有强大的调研团队和数据资源，主要产品有多用户报告、可行性分析、市场调研、IPO咨询等，公司高覆盖、高效率的服务获得多家公司和机构的认可。公司将以最专业的精神为您提供安全、经济、专业的服务。

中国产业信息网（www.chyxx.com）是由北京智研科信咨询有限公司开通运营的一家大型行业研究咨询网站，主要致力于为各行业提供最全最新的深度研究报告，提供客观、理性、简便的决策参考，提供降低投资风险，提高投资收益的有效工具，也是一个帮助咨询行业人员交流成果、交流报告、交流观点、交流经验的平台。

依托于各行业协会、政府机构独特的资源优势，致力于发展中国机械电子、电力家电、能源矿产、钢铁冶金、服装纺织、食品烟酒、医药保健、石油化工、建筑房产、建材家具、轻工纸业、出版传媒、交通物流、IT通讯、零售服务等行业信息咨询、市场研究的专业服务机构。

我们的服务领域

产业 产业环境 市场区隔 全球概况 产销状况 产业特性 吸引力 发展条件 发展轨迹 产业政策 竞争分

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分类号：

ＵＤＣ：密级：编号：

工学硕士学位论文

新型水下球形机器人的控制系统研究

硕士研究生：杜娟

指导教师：郭书祥教授

学位级别：工学硕士

学科专业：控制理论与控制工程

所在单位：自动化学院

论文提交日期：２０１０年１月

论文答辩日期：２０１０年３月学位授予单位：哈尔滨工程大学

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哈尔滨工程大学

学位论文原创性声明

本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本

文档介绍了机器人三原则以及机器人定义,更重要的展示人员机器人对应关系,方便我们直观认识到机器人相关知识。

机器人常识

机器人的定义

机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器

机器人构成 机器人的能量 人需要从吃的食物中吸收能量，而机器人却只吃“电能”。因此，一般的机器人都是使用可充电电池。 机器人的大脑 机器人和人一样需要有大脑来控制机器人的动作。就像电脑中的CPU一机器人三原则

1. 机器人不应伤害人类；

2. 机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；

3. 机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。

样，在机器人身上也有它自己的CPU，在这里我们称为微控制器。 别看芯片小，它可是在机器人中控制所有动作的关键。它收集周围环境的信息，并根据收集到的环境情况向执行机构发出命令，驱动机器人完成各种功能。 机器人的身体结构 我们要让机器人平稳地行走，还要设计它的身体结构，也就是机械结构。生活中有很多机器都有很巧妙的机械结构，比如脚一踩，自行车轮子就能

转起来；又如飞机正是模仿了鸟的流线形的身体结构，才能以庞大的身躯在天上飞而不掉下

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摘要

水下推进器控制系统设计

摘要

在压力巨大、竞争激烈、国际环境复杂的21世纪，特别是面对人口、资源、环境三大方面的难题，海洋已成为人类生存和发展的重要领域，人类迫切需要向海洋进军，因此，水下推进器及控制系统的研究就十分必要，它具有重要的价值和意义。水下推进器控制系统是复杂、非线性、耦合的控制系统，设计主要研究的对象是水下推进器直流电机调速系统的控制。

设计的第一步简述了立题背景、意义和来源及水下推进器控制系统在国内外的研究概况和发展趋势。然后介绍了水下推进器的基本功能、螺旋桨推进器及基本结构，并在其中给出了螺旋桨推进器机构的简单模型。接下来就水下推进器控制系统的性能和需求进行了分析并对螺旋桨控制系统的基本机构及总体控制方案进行了设计。再接下来是设计的核心部分，先分别介绍了PID控制、模糊控制和自适应控制，进而针对水下推进器控制系统提出了模糊PID参数自适应整定控制，并进行了基于MATLAB/Simulink的建模与仿真。对仿真结果进行分析比较可以得出模糊PID参数自适应整定控制的控制效果明显优于常规PID控制和模糊控制，是具有良好的鲁棒性和实时性的智能控制系统。最后，对整体设计进行了简单的总结和展望。

关键词：水下推进器控制系统，螺旋桨推进器，模糊