水下滑翔機憑借自主性、長續(xù)航力以及攜帶的多種傳感設(shè)備,廣泛應(yīng)用于海洋采樣、海底地形地貌勘探和海洋平臺輔助作業(yè)等領(lǐng)域。相比于單個功能強大的水下滑翔機,由多個結(jié)構(gòu)相對簡單的水下滑翔機組成的系統(tǒng)可以提高任務(wù)完成的效率,而且對故障有著較高的容錯性;在大規(guī)模監(jiān)測和勘探任務(wù)中,發(fā)揮著越來越重要的作用。本文從以下幾個方面對多水下滑翔機系統(tǒng)進行了研究分析:1.將多水下滑翔機系統(tǒng)看作一個虛擬的多體系統(tǒng),把水下滑翔機個體視為多體系統(tǒng)中的一個剛體,運用多體系統(tǒng)理論對多水下滑翔機系統(tǒng)進行了運動學(xué)分析,在廣義坐標下用凱恩方法實現(xiàn)了系統(tǒng)的動力學(xué)建模。2.將人工勢場方法和虛擬領(lǐng)航者方法結(jié)合,探討了多滑翔機系統(tǒng)編隊的構(gòu)建方式,得出了一種構(gòu)建任意形狀的穩(wěn)定的滑翔機編隊的方法。在此基礎(chǔ)上,利用虛擬領(lǐng)航者形成剛體結(jié)構(gòu),在勢場的作用下,引導(dǎo)滑翔機向期望位置收斂,實現(xiàn)了多滑翔機系統(tǒng)編隊的靈活變換。3.在對勢場進行離散的基礎(chǔ)上,研究了多水下滑翔機系統(tǒng)在障礙物環(huán)境中的路徑規(guī)劃的實現(xiàn)。給出了一種改進的強化學(xué)習(xí)方法,可以一次解決多滑翔機從不同的位置到目標的路徑尋優(yōu)問題,并通過仿真實驗證明了該方法的有效性。

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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圖３．１由滑翔機和虛擬領(lǐng)航者組成的多體系統(tǒng)??Ｆｉｇｕｒｅ．３．１?Ａ?ｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｇｌｉｄｅｒｓ?ａｎｄ?ｖｉｒｔｕａｌ?ｎａｖｉｇａｔｏ色圓點表示兩個滑翔機ｉ和ｊ，較小的灰色圓點表示兩個虛圓圈表示由虛擬領(lǐng)航者構(gòu)成的剛體的形心。??Ｒ中，我們用力表....

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