面向使命的無人水下航行器自適應(yīng)行為控制方法研究.pdf

1、隨著人工智能理論的深入研究和控制理論技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人正朝著無人化和智能化方向房展。在海洋領(lǐng)域中，無人水下航行器(Unmanned underwater vehicle,UUV)是水下機器人的杰出代表，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。本文以情報收集與監(jiān)視偵查，反水雷戰(zhàn)，反潛戰(zhàn)三大典型使命為背景，從UUV水平面基本行為模型、UUV控制系統(tǒng)軟件模型、UUV行為協(xié)調(diào)機制、UUV自適應(yīng)行為控制仿真軟件的建立四個方面進行研究：
　　首先，從行為動力

2、學(xué)理論入手，分析UUV基本行為的建模過程，建立了趨向目標行為、避障行為和避碰行為的動力學(xué)模型，給出了行為動力學(xué)模型參數(shù)調(diào)整規(guī)律，完成了行為貢獻的疊加。通過對 UUV使命的研究分析，設(shè)計了滿足使命需求的 UUV基本行為和任務(wù)行為。
　　其次，針對 UUV控制系統(tǒng)軟件設(shè)計問題，采用結(jié)構(gòu)化語言對 UUV控制系統(tǒng)進行設(shè)計，存在著很難判斷代碼是否實現(xiàn)了系統(tǒng)分析模型的困難問題，提出采用利用統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Lan

3、guage，UML)對UUV控制系統(tǒng)進行可視化建模。通過對基于行為的UUV運動控制系統(tǒng)研究，從需求功能、消息響應(yīng)順序以及對象流角度建立UUV控制系統(tǒng)可視化模型。
　　再次，為了避免UUV在航行過程中出現(xiàn)奇諾現(xiàn)象，設(shè)計了基于模糊權(quán)值的行為融合算法，詳細的描述了模糊權(quán)值算法的原理和步驟；為使多個行為能夠協(xié)調(diào)一致地運行協(xié)助 UUV完成任務(wù)，設(shè)計了基于優(yōu)先級的 UUV行為協(xié)調(diào)算法；通過仿真驗證了所建立的行為動力學(xué)模型的正確性和模糊權(quán)值算法