文章标题：带缆水下机器人系统水动力混编算法设计

文章作者：陈东军¹, 吴家鸣²
关 键 字：水下机器人;水动力仿真;轨迹跟踪;算法设计;运动控制
文章摘要：为深入探究带缆水下机器人系统水动力与控制力的关系，设计一种水动力混编计算方法。首先引入脐带缆和水下机器人控制方程组，将机器人运动过程中合外力与脐带缆张力、螺旋桨推进力以及机器人主体水动力关联起来；其次设计收放脐带缆和调节螺旋桨转速的控制程序，最后将系统方程组求解程序、控制程序和水动力计算模块三者混编，形成水动力与控制力交互耦合计算方法。仿真计算结果表明，纵摇角、横摇角以及淹没深度仿真值与实验值误差分别为1°、0.5°和–50 mm；PID算法延迟对前馈调节机制产生影响，收放缆最大相对误差为15%，轨迹跟踪最大误差0.3 m。