DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.19.035
基金项目：江苏省高等学校大学生创新创业重点项目“低功耗的面向海洋牧场的智能水下航行器”（202212056011Z）
作者：戴敬轩，高洁，熊囿铭（南通理工学院电气与能源工程学院，江苏 南通 226002）
摘 要：【目的】为了使水下机器人在水下正常工作，必须有一个稳定的载体——水下航行器。要进行长期、稳定、可靠的水下环境监测，水下航行器应具有一定的灵活性和隐蔽性，并且能够稳定可控。【方法】课题组对比已有的水下航行器性能，参考四旋翼无人机的控制特点，模仿蝠鲼造型，设计了一款翼型水下航行器。建立了动静坐标系，求出了水下航行器的空间运动方程，并针对欠驱动系统进行了船体分析，制作了控制系统结构图，根据控制需要选用PID控制算法进行了适当优化。为了验证设计效果，课题组等比例制作了一个翼型水下航行器，并进行了实验水池和户外的运行测试。【结果】艏摇阶跃响应在 10 s时由2 rad旋转至4.8 rad，5 s~10 s之间的波动可忽略；PID控制器的阶跃响应能够实现较快速的收敛，大约需要8 s，基本达到了设计要求。【结论】设计的水下航行器具有一定隐蔽性，PID控制方法能对水下航行器实现控制，但PID控制方法对传感器的要求较高，所以运动控制器有进一步提升空间，后期将继续研究。
关键词：翼型水下航行器；控制系统；运动建模
引文信息：[1]戴敬轩，高洁，熊囿铭.翼型水下航行器的控制系统设计[J].南方农机，2023，54(19)：133-135.
查看全文请下载PDF文件↓
