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《基于神經網絡水下機器人的容錯控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學碩士學位論文基于神經網絡水下機器人的容錯控制姓名：譚博申請學位級別：碩士專業(yè)：船舶與海洋結構物設計制造指導教師：萬磊20090301哈爾濱f：稃人學碩+學何論文摘要臼卜』℃水F機器人(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，隨著科學技術和海洋研究的不斷推進和實際應用要求的-4i斷提升，對其智能水平提出了更高的要求。由于水下機器人工作條件惡劣，周闈環(huán)境復雜多變，所以設計一個可靠的容錯控制系統(tǒng)來保證它安全地：f作慫罕關黿要的。容錯控匍J(Fault．TolerantControl，F(xiàn)TC)能使系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況F，能夠自動補償故障產生的影響
2、以維護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和盡可能的恢復系統(tǒng)故障前的性能，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。因此，容錯控制為提高復雜系統(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行了容錯控制，以防止控制性能下降和故障的蔓延，提高水下機器人在復雜海洋環(huán)境下的生存能力和運動性能。論文中通過對水下機器人的控制系統(tǒng)中傳感器系統(tǒng)的分析，建立了以診斷模型和信號恢復模型的系統(tǒng)結構。并在模型中，以徑向基函數網絡為核心，采用了數據融合與神經網絡相結合的技術，來完善網絡結構與性能。系統(tǒng)主要對傳感器信號進行監(jiān)測分析，通過比較模型的輸出(運動狀念估計值)與實際測量值來產生殘差，從殘差中提取故障信息
3、以進行故障診斷來診斷傳感器足行出現(xiàn)故障，并對故障傳感器進行信號恢復，保證水下機器人安全航行。論文還討論了若干類故障檢測方法，重點研究了對系統(tǒng)數學模型依賴不灶的小波網絡和RBF網絡故障診斷方法。論文對水下機器人推進器信息做小波變換，利用小波變換極值點檢測信號的突變故障。文中采用改進的小波網絡對水下機器人運動建模，通過比較神經網絡的輸出與實際系統(tǒng)的輸出進行故障診斷。最后，對于水下機器人推進器系統(tǒng)，采用了基于約束條件的推力分配策略，保證了水下機器人單個推進器出現(xiàn)故障后，仍能基本完成水下作業(yè)。仿真試驗結果表明本文的故障診斷方法和容錯控制策略的有效性，為進‘步的故障檢測和容錯控制提供依據
4、，在水下機器人技術中有著重要的現(xiàn)實意義。哈爾濱f：群人學碩+學佗論文關鍵詞：水下機器人；故障診斷；神經網絡；容錯控制；信號恢復；數捌融√L‘．1哈爾濱f：拌人學碩十學何論文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．andast
