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《基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水下機(jī)器人的容錯(cuò)控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水下機(jī)器人的容錯(cuò)控制姓名：譚博申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師：萬磊20090301哈爾濱f：稃人學(xué)碩+學(xué)何論文摘要臼卜』℃水F機(jī)器人(AUV)的研究是我國海上國防與海洋丌發(fā)戰(zhàn)略的矚嬰組成部分，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和海洋研究的不斷推進(jìn)和實(shí)際應(yīng)用要求的-4i斷提升，對其智能水平提出了更高的要求。由于水下機(jī)器人工作條件惡劣，周闈環(huán)境復(fù)雜多變，所以設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的容錯(cuò)控制系統(tǒng)來保證它安全地：f作慫罕關(guān)黿要的。容錯(cuò)控匍J(Fault．TolerantControl，F(xiàn)TC)能使系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況F，能夠自動(dòng)補(bǔ)償故障產(chǎn)生的影響
2、以維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和盡可能的恢復(fù)系統(tǒng)故障前的性能，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。因此，容錯(cuò)控制為提高復(fù)雜系統(tǒng)的町靠性和安全性)T辟了一條新途徑。本論文對傳感器和執(zhí)行器的故障分別采用了不同方法進(jìn)行了容錯(cuò)控制，以防止控制性能下降和故障的蔓延，提高水下機(jī)器人在復(fù)雜海洋環(huán)境下的生存能力和運(yùn)動(dòng)性能。論文中通過對水下機(jī)器人的控制系統(tǒng)中傳感器系統(tǒng)的分析，建立了以診斷模型和信號恢復(fù)模型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。并在模型中，以徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)為核心，采用了數(shù)據(jù)融合與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)，來完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與性能。系統(tǒng)主要對傳感器信號進(jìn)行監(jiān)測分析，通過比較模型的輸出(運(yùn)動(dòng)狀念估計(jì)值)與實(shí)際測量值來產(chǎn)生殘差，從殘差中提取故障信息
3、以進(jìn)行故障診斷來診斷傳感器足行出現(xiàn)故障，并對故障傳感器進(jìn)行信號恢復(fù)，保證水下機(jī)器人安全航行。論文還討論了若干類故障檢測方法，重點(diǎn)研究了對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型依賴不灶的小波網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法。論文對水下機(jī)器人推進(jìn)器信息做小波變換，利用小波變換極值點(diǎn)檢測信號的突變故障。文中采用改進(jìn)的小波網(wǎng)絡(luò)對水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)建模，通過比較神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出與實(shí)際系統(tǒng)的輸出進(jìn)行故障診斷。最后，對于水下機(jī)器人推進(jìn)器系統(tǒng)，采用了基于約束條件的推力分配策略，保證了水下機(jī)器人單個(gè)推進(jìn)器出現(xiàn)故障后，仍能基本完成水下作業(yè)。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明本文的故障診斷方法和容錯(cuò)控制策略的有效性，為進(jìn)‘步的故障檢測和容錯(cuò)控制提供依據(jù)
4、，在水下機(jī)器人技術(shù)中有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。哈爾濱f：群人學(xué)碩+學(xué)佗論文關(guān)鍵詞：水下機(jī)器人；故障診斷；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；容錯(cuò)控制；信號恢復(fù)；數(shù)捌融√L‘．1哈爾濱f：拌人學(xué)碩十學(xué)何論文iiAbstractIntherecentyears．theresearchoftheautonomousunderwatervehicle(AUV)isoneofthemostimportantpansofthenavalnationaldefenseandoceandevelopmentstratagem．Withthedevelopmentofscienceandoceanresearchandexpl
5、oitationandtheneedofnationaldefense，higherrequestisputforwardfortheintelligentlevelofAUV．AstheconditionwhichAUVworksinisbadandtheenvironmentiscomplexandchangeful，itisimportanttodesignareliableTolerant．controlsystemtoensureitworksafety．Faulttolerantcontrol(FTC)schemescompensateinfluenceoffaul
6、tsautomaticallyinpresenceoffaultssuchthatstabilitycanbeguaranteedanddynamicperformanceCanberecoveredaspossibleinthepost-faultsystems，andthesystemsrunstable．Hence，F(xiàn)TCschemesprovidenewwaystoimprovethereliabilityandsecurityofcomplexsystems．Firstly．differentmethodsaretakentorealizefault．tolerant
7、ofthesensorsandtheactuatorsinthisthesis，andtopreventcontrolperformancedegradedandfaultextended，andthentoimprovetheviabilityandmotionperformanceofAUVatcomplexseacircumstance．Secondly，accordingtotheanalysisofthesensesystemintheAUVcontrolsystem．a(chǎn)ndast
