遥控潜水器的控制体系结构及作业技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2遥控潜水器发展综述 2

1.2.1国外遥控潜水器发展现状 4

1.2.2国内遥控潜水器发展现状 11

1.3潜水器控制体系结构发展综述 13

1.4潜水器作业技术发展综述 19

1.5如何阅读本书 23

1.6小结和补充读物 24

参考文献 25

第2章 遥控潜水器的建模 29

2.1引言 29

2.2潜水器的操纵性方程 29

2.2.1坐标系及运动参数的选取 29

2.2.2固定坐标系和运动坐标系的转换关系 31

2.2.3潜水器的空间操纵运动方程 33

2.3潜水器六自由度运动模型 37

2.4潜水器的受力模型 40

2.4.1环境影响 40

2.4.2推进器推力仿真 41

2.4.3重力与浮力 42

2.5遥控潜水器光缆的模型 44

2.5.1坐标系的建立 44

2.5.2光缆的模型 45

2.5.3边界条件 47

2.5.4光缆的影响 48

2.5.5遥控潜水器的动力学模型 49

2.6水动力系数的实验测定 49

2.7小结和补充读物 51

参考文献 51

第3章 遥控潜水器的感知技术 52

3.1引言 52

3.2遥控潜水器的环境感知传感器 52

3.2.1水下彩色变焦摄像机 52

3.2.2水下微光摄像机 53

3.2.3水下云台 53

3.2.4前视声纳 55

3.3遥控潜水器的图像处理方法 55

3.3.1视觉图像的处理 55

3.3.2声图像的处理 57

3.4遥控潜水器的运动感知传感器 59

3.4.1姿态传感器 59

3.4.2速度传感器 60

3.4.3声学基线系统 61

3.5运动感知传感器的信息处理 64

3.5.1船位推算的基本原理 64

3.5.2野值的识别与剔除 65

3.5.3离散型卡尔曼滤波 66

3.5.4自适应卡尔曼滤波 69

3.6小结和补充读物 71

参考文献 71

第4章 遥控潜水器的控制算法与三维轨迹跟踪 73

4.1引言 73

4.2 S面控制器 74

4.3模糊神经网络控制 77

4.3.1模糊神经网络结构 77

4.3.2学习算法 79

4.4基于扩展函数的递归模糊神经网络控制器 79

4.4.1扩展函数 79

4.4.2递归模糊神经网络控制器的结构 80

4.4.3在线学习算法 83

4.4.4改进的微粒群优化学习算法 85

4.5实验结果与比较 87

4.6小结与补充读物 92

参考文献 92

第5章 遥控潜水器的控制体系结构 94

5.1引言 94

5.2遥控潜水器的结构和组成 94

5.3遥控潜水器的控制体系结构 97

5.4遥控潜水器的水面控制台 100

5.5遥控潜水器的底层嵌入式控制系统 101

5.6小结和补充读物 106

参考文献 106

第6章 遥控潜水器的收放系统 107

6.1引言 107

6.2 A型吊架收放系统的机构 109

6.2.1摆动架 111

6.2.2绞车和排缆器 112

6.2.3伸缩架和波浪补偿装置 115

6.3 A型吊架收放系统的控制系统 117

6.3.1波浪补偿装置 117

6.3.2绞车电液伺服驱动系统 121

6.4中继器 123

6.5小结和补充读物 125

参考文献 125

第7章 遥控潜水器的水下作业技术 126

7.1引言 126

7.2水下作业手 126

7.3水下多自由度手爪 134

7.3.1水下多自由度欠驱动手爪 135

7.3.2水下多自由度灵巧手 137

7.4水下作业工具 139

7.5小结和补充读物 141

参考文献 141

第8章 遥控潜水器的实例分析 143

8.1引言 143

8.2我国开发的SY-Ⅱ型船体检测遥控潜水器 143

8.3美国Vedioray小型遥控潜水器 151

8.4美国Seaeye观察型遥控潜水器 154

8.5小结和补充读物 156

参考文献 156