堤坝检测水下机器人运动控制技术的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang5632968
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国有众多的水库和拦河大坝,迫切的需要有效的堤坝检测手段。堤坝检测水下机器人(探坝机器人)是为查找江、河、湖、海的各种堤坝的裂缝、破损和隐患等质量问题而设计的。它是一个以缆控水下机器人(ROV)为载体,装备有声、光、电等多种先进传感器的综合体。要使探坝机器人成功完成工作任务,就要对其进行有效的控制,这就需要建立探坝机器人的数学模型,而探坝机器人具有较强的非线性特征,很难建立一个较为精确的数学模型,同时由于工作环境的复杂性和未知性,并考虑到经济性、安全性等因素,研究如何更好地实现机器人载体的运动控制,对于堤坝检测机器人的实用化具有重要的理论和现实意义。本文分析和研究了一种基于模糊逻辑和滑模控制相结合的模糊滑模控制方法,利用该方法设计的控制器可以有效的减弱抖震和提高控制器的控制性能。本文采用该控制方法开发了堤坝检测水下机器人的水面控制系统,经过海上和水池试验验证,该系统具有可行性与较好的鲁棒性和实时性。同时,本文采用了PC104作为水下机器人水下运动控制系统的水下控制机,开发了运行于水下控制机PC104上的基于VxWorks操作系统的水下运动控制系统程序,完成接收各种传感器信息以及向各个推进器发送电压指令的任务,水下运动控制系统和水面控制系统一起构成了完整的探坝机器人运动控制系统。最后通过海上试验和水池试验证明了堤坝探测水下机器人的整个运动控制系统的可行性和可靠性。
其他文献
随着通信行业的不断发展,频谱资源越来越稀缺。认知无线电技术可以有效的提升频谱资源利用率,因为它可以“机会式”的接入授权频谱并利用空闲频谱。在利用空闲频谱之前,需要动态
近年来,我国铁路建设飞速发展,为了进一步适应铁路跨越式发展战略,铁道部已经制定了《中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》和相应CTCS(Chinese Train Control Syste
近年来,随着计算机技术、无线通信技术和控制技术的迅速发展,无线网络控制成为了当前控制领域的研究热点之一。Wi-Fi技术可以提供安全、可靠、高速和稳定的数据传输。液位是工
作为通信技术的发展趋势,无线通信已成为当今世界发展最快的技术之一,并已成为社会发展的重要标志。时代的发展对未来的无线通信系统提出了更高的要求,新一代移动通信系统要
LTE(Long Term Evolution)是未来移动通信的一个主流通信系统,采用多输入多输出(MIMO,multiple-input multiple-output)技术,将高速的数据传输分解为多条低速的子数据流,从不同的天线
学位
针对无线体域网能量严格受限的场景,考虑从“开源”和“节流”的角度来实现无线体域网的节能,即设计可以收集能量的传感器节点和设计可以平衡网络能量消耗的路由协议。论文首先
希尔伯特—黄变换(HHT)是上世纪末Huang等人首次提出的一种新的信号分析理论。它通过EMD分解将信号分解成有限数目的IMF信号并对每个IMF进行Hilbert变换就可以获得有意义的瞬
在图像通信领域中,对图像压缩算法的性能和编解码的实时性有较高的要求。对于不同的应用领域和场合,选择适当的编码方法和实现平台是图像编码技术走向实用的关键。基于小波变
二维波达方向(Direction of arrival,DOA)估计在阵列信号处理领域中扮演着越来越重要的角色。在二维阵列中,L型阵列由于结构简单,覆盖范围大,估计性能好等优点,近年来受到越