深潛救生艇作業(yè)過程虛擬控制系統(tǒng)研究.pdf

1、人類正在步入海洋時代。人們對海洋的開發(fā)和探索的范圍也越來越廣泛。許多國家相繼進行了載人潛水器的研制工作,而深潛救生艇是艇底設有專門與失事潛艇艙口對接轉裙的載人潛器。當潛艇失事后,需要深潛救生艇前去援救,在深潛救生過程中最主要的技術難題是控制深潛救生艇與失事潛艇進行水下對接。本文就是在此背景下應用虛擬仿真技術和自動控制理論建立一個虛擬操控系統(tǒng),用以研究駕駛人員操控深潛救生艇與失事潛艇的對接過程。本文主要對以下內容分析并研究。
　　

2、 本文分析了首先建立四自由度深潛救生艇運動學模型、推進器數(shù)學模型和環(huán)境干擾數(shù)學模型,應用四階龍格-庫塔法求解其微分方程組。并針對深潛救生艇的運動特性,設計了模糊控制與PID相結合的混合控制器,用Visual C++語言編制仿真程序。通過分析比較兩種控制器的仿真結果驗證了模糊PID控制比PID控制器的超調量更小穩(wěn)定性更好,模糊PID控制器比PID控制器能達到較好的控制效果
　　 然后用Multigen Creator軟件建立了深潛

3、救生艇作業(yè)過程中所要用到的深潛救生艇、失事潛艇、海底地形等三維模型,并添加了DOF技術和LOD層次細節(jié)技術。建立了基于Vega Prime的三維視景仿真系統(tǒng)并開發(fā)人機交互應用程序,設計四個視點以便交互的觀察救生艇的作業(yè)過程。
　　 深潛救生艇具有自動控制的功能,但還沒有達到脫離人的控制完全自主工作的程度。尤其是在一些復雜的環(huán)境中,對其的操作技術很大程度上依賴于駕駛人員的熟練程度。本文將深潛救生艇操控系統(tǒng)與三維視景系統(tǒng)相結合,建立