自主式水下航行器的建模及圆形编队的研究

发布时间：2017-11-10 08:22

  本文关键词：自主式水下航行器的建模及圆形编队的研究

  更多相关文章： 建模 多自主水下机器人 一致性算法 编队控制 仿射变换

【摘要】：随着科学技术的发展,单个机器人的设计越来越成熟。机器人向着小型化、混合式、远程化、智能化、群体化方向发展。在水下的实际应用中,单个机器人在复杂的环境下,很难甚至无法完成任务。因此,自主式水下机器人的协同作业就显得非常的重要。论文主要研究了自主水下机器人的协同控制,采用一致性算法、仿射变换结合Unicycle模型水下机器人的方法设计了一种圆形编队的算法,使圆形编队的控制实现复杂灵活的运动状态。首先,本文介绍了刚体的建模,通过分析六自由度和三自由度的运动方程,从而得到Unicycle模型。然后,在前人研究的Unicycle模型的基础之上,结合一致性算法得出了一种新的圆形编队均匀分布的算法。实现了水下机器人的上圆及均匀分布,并且运用Matlab进行仿真,给出了仿真结果图。最后,介绍了仿射变换的基本原理及方法,分别采用仿射变化的收缩矩阵和平移矩阵,结合圆形编队的算法,依次实现了多自主水下机器人的收缩、平移。通过收缩矩阵与平移矩阵复合后,实现了多自主水下机器人的同步收缩、平移。同样给出了仿真,验证了算法的有效性。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242

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