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申请/专利权人：北京世航智能科技有限公司

摘要：本发明涉及水下机器人深度控制技术领域，具体涉及一种水下机器人的定深控制方法及系统。获取水下机器人的深度时序数据、力控制装置的转速时序数据和竖直方向上的目标流速时序数据。分析目标流速值的波动情况以及目标流速时序数据与深度时序数据之间的波动特征，得到转速映射控制参数和转速预测控制参数，结合当前时刻下的转速值以及目标流速值，获取转速预测值。基于转速预测值与当前转速值之间的误差，对水下机器人的深度进行PID控制。由于转速预测值考虑了水流速度的影响，故在进行PID控制时可以对水下机器人的深度进行准确的动态调节。

主权项：1.一种水下机器人的定深控制方法，其特征在于，水下机器人上安装有力控制装置，所述方法包括：获取水下机器人的深度时序数据以及力控制装置的转速时序数据；获取水下机器人所处位置的水流在竖直方向上的目标流速时序数据；基于当前时刻的目标流速值的数值特征以及在局部范围内的数据波动情况，获取力控制装置在下一时刻的转速预测控制参数；分析目标流速时序数据与深度时序数据之间的数据变化一致情况，确定力控制装置在当前时刻的转速映射控制参数；根据力控制装置对应的转速映射控制参数、转速预测控制参数、所述当前时刻下的转速值以及目标流速值，获取力控制装置在下一时刻的转速预测值；基于所述转速预测值控制水下机器人的深度；所述转速预测控制参数的获取方法包括：在所述目标流速时序数据中，将与当前时刻时间间隔距离最小的极值点作为间断点，将所述间断点与当前时刻之间的目标流速值组成目标数据段；在所述目标数据段中，将最大目标流速值与最小目标流速值之间的差值绝对值，作为流速变化值；将所述流速变化值与目标数据段段长的比值，作为调控因子；基于所述调控因子以及当前时刻下目标流速值的绝对值，确定力控制装置在下一时刻的转速预测控制参数，且所述调控因子以及当前时刻下目标流速值的绝对值均与所述转速预测控制参数呈正相关；当水下机器人所处位置的水流流速方向为竖直向上时，目标流速值为正数，当水下机器人所处位置的水流流速方向为竖直向下时，目标流速值为负数；所述转速预测值的获取方法包括：当目标流速时序数据中当前时刻下的目标流速值为正数时，将所述转速映射控制参数以及转速预测控制参数的乘积进行负相关映射后的值，作为调整参数，将所述调整参数与力控制装置在当前时刻下的转速值的乘积作为所述转速预测值；当目标流速时序数据中当前时刻下的目标流速值为负数时，将所述转速映射控制参数以及转速预测控制参数的乘积进行数值调整后的值，作为调整参数，将所述调整参数与力控制装置在当前时刻下的转速值的乘积作为所述转速预测值；转速预测值的公式模型包括： 其中，表示力控制装置在下一时刻时的转速预测值；表示力控制装置在当前时刻下的转速值；表示在下一时刻的转速预测控制参数；表示当前时刻的转速映射控制参数；表示当前时刻下目标流速时序数据中的目标流速值；表示时的调整参数；表示时的调整参数。

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