西j ￡工业大学硕士学位论文中文摘要摘要自主水下航行器( A U V ) 广泛应用于海洋救助与打捞、深海资源调查、海洋石濑开采、窳下工程施王、军事和国防建设簿诸多方露，己经产生了巨大鸵经济效盏和社会效益，具有潜在的应用前景目前以舵作为控制输入的传统水下航彳亍器，只能够工佟在靛遮较离的巡舷状态，当舷遽较低时，舵数控制效攀很低，靛速为零时，舵即失去控制作用矢量推进水下航行器不具备舷，它的推进系统采用的是矢量攘进器，能产生一个3 自由度的必擅推力因此，对矢量推进水下航行器的控制并不强烈依赖于航行速度，这使褥矢量推进水下航行器在低速的愤提下也鼷青很好的可控性，霓便于实现精确的水下定位本文主要的工作有以下几个方面：一、程牛顿运渤方程和流体力学基础上建立失蹙推进水下航行器的六自由度运动学和动力学模型，并椴据工程实践对耀论模型进行了化简二、补对矢鬣推进水下航行器j # 线性强、模黧参数获鞭困难的闯题，提出了非线性自逑应滑模控制，从理论上证明了宅的全局渐近稳定性其特点是在滑模控制静基敲上弓| 入自逶应枫制，倍计不确定参数，筑丽消除参数不确定性对系统性能的影响，在保证锝棒性的綦础上减小了滑模控制附加项的幅值。
考虑到可髓密瑰豹参数漂移，捉潞了自适应律承两点改避三、程矢量推进水下航行器的纵向和轴向模型的基础上，以矢量推力T 为控翻输入，采瑙舀适应淆模掇巷l 方法，实现了矢量撩进永下航行器静深度控制和轴向速度／位露控制，并给出了仿真缩果霾、摄出了鏊予覆演方法懿摸翟参考翻适应羧潮其特点先邋过反演控麓方法设计出控制律，再引入自适应机制，通过参考模型来体现控制系统之要求，使实际系统焱黥参考系统，聪参考系统舔踪蘩鬻结号，最终傻系统舔黥了期堑信号，解决了模型中参数的不确定性造成的影响在矢量推进水下航行器的水平颇模型翡蓬毯上，考寝洋流于撬佟臻，戳矢量推力薯为整翱输入，采雳蘩予爱演方法酌参考模型囱适应控制，实现了矢量推进水下航行器的弹道轨迹跟踪控制，弗给出了仿窦终聚关键强：矢量推进水下靛弦器，3 彝疼l 度矢量雄遴器，鑫逶应潺模技铡，爱演控制，模型参考自邋应控制西北工业大学硪士学位论文A 鼬f a e t矗辩S 聪C 零强eA 聃琊n 锄涨sU 】1 d e r w 潮甜V e 撼c l e ( A U V ) 诗a p p l i e d 赫慷嚣o c e a ns a l v a 黼，t h ed e e ps e ar c s o u r c e si n v e s t i g a t i o n ' t h eo c e a np e ”O l e u mm i n e ，u n d e r w a t e re n g i n e e r i n g ∞珏s { 糙e 畦褥。
搬em i { i 撼f y 越谣臻蕊建越撼照辩s 墩e ；襄b 魏sp 础e e d { 歉og 辖a te c o n o m i cp e r f 0 邢a n c 尊a I l ds o c i a jp 盯f ．o r n l a n c e 乳a I l di th a sl a t e n t 粕p l i e d 硒r e g r o u l l d ．T h ei n p u to f 也em o s l 醒t 疆d i t 主嘲A U Vi s 蹦d d e f ．王tc 黼c o n 锄l 啪l lf o rh 避s p e e d e r 醢弧i n 窑碡f 酥耩s 测i sl o 嚼，出ee 臻毯o n ￡y 蘸镪ef 珏￡陋嚣r 至sv e 珂l o 、K 确懿ls p e e dl sz e r o ．t h en l d d o ro u to f c o n t m l ．{ 飘eV e c 协f e d 弧瑚l s 圭e fA 醢牺n o 掰o n sU 氆耋e N 隧e fV e 巍i ￡l 《V 苫A U V ’熟巍sn on l d d e ra n dJ t ，sp r o p u l s i o ns y s t e m Ⅱs e 嘲eV e c t ㈣dn l r u 端巩w l l i c hc 如p r o v i d em e3 D O Fv e c t o r e dp r o p u l s i o n ．S ot h ec o r m - o lo f t h eV T A U Vd o e s ’td e p e n do nt h es p e e d o f 瓤v 馥l e l e 鞠蟹娃露y 。
艇l e V 张罄V 渤b ee o m 掩l } 醴埘l l 遮{ b 器滋e 8 f l o w s 争粼a n di ti sm o r e a s yt o 豫a l i z et 1 1 僻p r e c i s i o np o s i t i o nn a c i n g +T h i sp a 转r sm a 至娃w o 呔i sf o l l o 、诚毽： 1 ．蛩臻矗E 目睇l c i 辩糙a 磊e 翎d 白n 鑫琳i e 辩醅l s f o r t i 辩V e c t o 删嗣撒鹉t e r A U V( V T A U V ) i sb u i l ta t1 1 1 eb a s co f N e 、v t o nE q u a t i o n so f M o t i o n 柚dh y d r o d y n 栅i c s ，a I l d s i ! n 蛩l { 冬氆e 撼丽e l 溉d ￡蹬氇e 髓g 遗e 酾廷塞事瞄辩t i 辖+2 ．，I 麓em o d e jo f V T A U V1 1 a sh i 馨hn o n l i n e 龃rc h 础似丽s t i ca n d ．1 s 口a r 釉e t e r 8a r ed i f f i c u l tt og e t ，T os o l v et h e s ep r o b l e m ，跛a d a p ￡i v es l i d i n gm o d ec o n 啪li sh 渊曲tf 。
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戚罩№s 垂啦琏8 p t i v es l 滔n 葚M 翻ee o n { 一，8 a c 羹s 砷p I n gc 鳓t f o i ，M o d e l R 露酶r n c eA d a p t i v eC o n 打o l魏北工业大学硕士学位论文第一牵绪论1 ．1 研究的背景和意义第一章绪论二十一世纪魑人类向海洋进鼙的世纪地球的表面积为5 ．1 ×1 0 8 k m 2 ，其中 海洋的面积为3 + 6 ×1 0 8 k m 2 ，占地球表面积的7 1 ％深海作为人类尚未开发的宝 戆鞠嵩辩技领域之一，基缀成隽各霆鹃重簧疆旗戮标，是谶死年鬣际上激麓竞争 的焦点之一我国拥有3 2 ，o o O ‰的海岸线和3 0 0 ×1 0 4 妯1 2 以上的菔色国土，占 贼她国土藤积斡三分之一，其中珠深4 ，∞O m 以内熊海域终占粥％认识海洋、 开发海洋怒建设海洋强国、捍卫冒家安全和赛现胃持续发展的伟大目标所不可缺 少的作为探索海洋的重要手段，甚至在墓些情况下是唯一的手段，水下航行器 ( 又嚣承下援器入) 在舞黢剃雳海港孛懿撵臻劳举驻予文翡秘簸天飞提奁搽索宇 宙空问中的作用水下航行器是一种“可在水下穆动、舆有视擞狂感知系统、邋过遥控竣基主 操作方式使雳祝城簪包括箕它工其，代替或辅劲入去完成菜些永下作业的装置”。
当前的水下航行器种类很多，安照～般的观点，分为载人潜器和天人水下航行器 ( U 牲l 娅n 嬲U n d e r s 髓V e h i e l e ，U U V ) ，纛居者氛疆遥控农下靛鬈嚣( R e 牲l o 耋e l v O p e r a t e d №l l i c l e ，R O V ) 和自主水下航行器( A u l o n 嘲o u sU n d e 州a t e rV e h i c I e ， A U V ) 两大类，如图1 ．1 所示鬻l —l ：水下靛季亍器分类R O V 的研制开始于二十世纪五十年代，到七、八十年代发展达到相当成就 在民用方面主要用于海上《油与天然气的辨发等：程军用方蕊主要朋予丢失海底 试骏武器( 螽鱼雷) 懿抒捞帮作为藏雷其使用，翔鬻l - 2 碟北工业大学硕士学位论文第一章缱论图卜2 ：伟为灭雷具的R o v R O v 朋一根连接电缆与水面母船连接，通过它接收控制信号并提供电源， 然爨怒圈像餐其缝健缮器数瓣舔送绘母麓R O V 自蹲艇羔静操箨者蜜对控蘩《和 导航，这就要求有裔带宽、缀延迟时间的通储链与航行器连接连接电缆限制了水下航行器必须在靠近母船。