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AUV水下对接系统设计与接驳控制方案研究

文献类型:期刊论文

作者辛传龙1,2,3; 郑荣2,3; 杨博2,3
刊名工程设计学报
出版日期2021
卷号28期号:5页码:633-645
关键词水下对接 静对接 悬浮对接 拖曳动对接 虚拟样机联合仿真 开合对接系统 位置-速度闭环控制
ISSN号1006-754X
其他题名Research on the design and connection control scheme of AUV underwater docking system
产权排序1
英文摘要

为了实现自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)稳定、准确、高效地完成水下对接,提出一种导向罩开合式水下对接装置。针对该装置对接结构的特征所决定的AUV入坞运动的控制要求,考虑到在入坞阶段前向运动起主导作用,分别建立了在静对接、悬浮对接和拖曳动对接三种应用场景下AUV对接系统的动力学仿真模型,重点分析了AUV对接系统在对接时受到的水动力和碰撞力。基于ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical system,机械系统动力学自动分析)和控制仿真软件MATLAB/Simulink联合搭建的水下对接仿真系统,进行在不同接驳控制方案下静对接、悬浮对接和拖曳动对接效果的仿真分析与对比。分析结果表明:在位置-速度闭环控制下,对接能耗、碰撞次数和最大碰撞力均为最小,对接耗时比传统的位置闭环控制减少约50%;在拖曳动对接场景下,在位置-速度闭环控制下对接系统实现了良好的变速跟踪,有利于AUV快速对接。该AUV水下对接系统适用于不同的对接场景,方便无人艇搭载并对AUV进行布放与回收,有利于革新海洋无人系统跨域协同作业模式。

语种中文
CSCD记录号CSCD:7086288
资助机构中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA13030294) ; 国防基础科研计划资助项目(JCKY2019207A019-2)
源URL[http://ir.sia.cn/handle/173321/29847]  
专题沈阳自动化研究所_海洋信息技术装备中心
通讯作者郑荣
作者单位1.中国科学院大学
2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院
推荐引用方式
GB/T 7714
辛传龙,郑荣,杨博. AUV水下对接系统设计与接驳控制方案研究[J]. 工程设计学报,2021,28(5):633-645.
APA 辛传龙,郑荣,&杨博.(2021).AUV水下对接系统设计与接驳控制方案研究.工程设计学报,28(5),633-645.
MLA 辛传龙,et al."AUV水下对接系统设计与接驳控制方案研究".工程设计学报 28.5(2021):633-645.

入库方式: OAI收割

来源:沈阳自动化研究所

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