买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明属于水下航行器技术领域，特别涉及一种具备浮力调节系统和水平舵的无人自主水下航行器定深航行控制方法，所述控制过程包括下潜阶段、定深航行阶段、上浮阶段，其主要通过控制水下航行器的浮力驱动单元、姿态调节单元、水平舵和推进单元实现水下航行器定深航行控制；本发明采用浮力调节系统与水平舵联合控制，避免了单一浮力调节系统定深精度差和单一水平舵功耗大等缺点，大大降低了能耗、提升了整机的定深控制精度，可以实现水下航行器高精度定深控制，同时也提升了水下航行器的机动能力和续航能力，大大提升了水下航行器的性能。

主权项：1.一种基于浮力调节系统和水平舵的水下航行器定深控制方法，其特征在于：所述水下航行器的控制包括下潜阶段、定深航行阶段、上浮阶段；所述下潜阶段包括：当φ0-φ≤-1时，水下航行器的水平舵工作，舵角向下调节k1×φ0-φ角度；当1≤|φ0-φ1|≤0，水平舵停止动作；当φ0-φ≥1时，水下航行器水平舵工作，舵角向上调节k1×φ0-φ角度。其中，φ为水下航行器俯仰姿态角度，φ0为设定的目标俯仰姿态角度，φ1为俯仰姿态角度的实时测量值，k1为水平舵比例控制系数；所述定深航行阶段包括浮力系统调节和姿态调节：当e1≤|D-d|≤e2时，若dD，且vv1，则控制浮力调节系统排油1％；当e1≤|D-d|≤e2时，若dD，且vv2，则控制浮力调节系统回油1％；当e1≤|D-d|≤e2时，若d≥D，且vv3，则控制浮力调节系统排油1％；当0≤|D-d|≤e1时，若vv3，则控制浮力调节系统排油1％，直到vv3，且判断连续30s内vv3，此时认为定深前浮力系统调节完成，开始进入定深航行阶段；其中，D为定义目标深度，d为当前深度，v为当前速度，v1、v2、v3为速度门限，e1和e2为当前深度d与目标深度D深度差的两个门限值；当0D-d≤e3时，水平舵向下转动k2×D-d+ki×∫D-ddt+kd×D-ddt角度；当-e3≤D-d0时，水平舵向上转动k2×D-d+ki×∫D-ddt+kd×D-ddt角度；当D-de3时，水平舵向下转动k3×D-d+ki×∫D-ddt+kd×D-ddt角度；当D-d-e3时，水平舵向上转动k3×D-d+ki×∫D-ddt+kd×D-ddt角度；当D-d＝0时，水平舵不动作；其中，e3为当前深度d与目标深度D的差的门限值，k2和k3为水平舵比例控制系数，ki为水平舵积分控制系数，kd为水平舵微分控制系数；所述上浮阶段包括：当φ0-φ≤-1时，水下航行器水平舵工作，舵角向下调节k1×φ0-φ角度；当1≤|φ0-φ1|≤0，水平舵停止动作；当φ0-φ≥1时，水下航行器水平舵工作，舵角向上调节k1×φ0-φ角度；其中，φ为水下航行器俯仰姿态角度，φ0为设定的目标俯仰姿态角度，φ1为俯仰姿态角度的实时测量值，k1为水平舵比例控制系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 基于浮力调节系统和水平舵的定深航行控制方法