基于PID控制器的遥操作水下机器人航向运动研究

摘要

精准的航向运动控制以及较强的抗干扰能力是水下机器人能够较好地完成水下作业的前提,提高水下机器人的运动控制能力具有重要的研究意义。以遥操作水下机器人为研究对象,展开以下研究工作:根据ROV控制执行机构特点简化系统运动控制模型,采用PID控制方法设计遥操作水下机器人航向控制器,并完成运动控制仿真实验,分析试验结果并验证仿真实验的准确性,引入设计的航向PID控制器分3次进行控制水池试验,依次为参数未整定前水池试验、第一次参数整定后水池试验以及第二次参数整定后水池试验,3次试验结果与仿真实验对比分析验证了所设计的航向PID控制器的可行性和合理性,且能够较好地完成遥操作水下机器人的航向控制任务,但相比于仿真实验下理想的水下环境,在实际的水下环境中还需对控制器的参数进一步调整。