水下机器人控制
课程编码：480147081101P2003
英文名称：Auv Control
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：李一平
教学目的要求
本课程是为海洋机器人研究方向的学生开设的专业课，通过课程的教学，使学生了解水下机器人的分类，水下机器人技术发展现状，以实际水下机器人控制系统为例，讲解水下机器人控制系统构成、控制方法及试验方法，为从事水下机器人研究打下基础。
预修课程
自动控制
大纲内容
第一章 绪论 8.0学时 李一平
第1节 水下机器人的分类
第2节 海洋机器人发展历史
第3节 我国水下机器人研究历史
第4节 水下机器人的应用
第二章 水下机器人控制技术概况 3.0学时 李一平
第1节 水下机器人控制技术研究内容
第2节 ROV控制技术概况
第3节 AUV控制技术概况
第三章 水下机器人运动学基础 3.0学时 李一平
第1节 水下机器人运动控制引例
第2节 坐标系及坐标变换
第3节 水下机器人运动数学模型
第四章 水下机器人流体动力学基础 4.0学时 李一平
第1节 受力分析
第2节 水动力计算
第3节 六自由度动力学方程
第4节 操纵性
第五章 水下机器人推力器布置及推力计算 4.0学时 李一平
第1节 水下机器人与推力器
第2节 几种常见的推力器布置及推力计算
第3节 实例
第六章 水下机器人的静力和电缆力 2.0学时 李一平
第1节 水下机器人的浮力和重力
第2节 电缆力的计算
第七章 水下机器人的空间运动方程 4.0学时 李一平
第1节 水下机器人空间运动方程
第2节 有海流时的空间运动方程
第八章 水下机器人底层控制 6.0学时 李一平
第1节 航行控制系统的基本控制回路
第2节 水下机器人闭环控制算法
第3节 水下机器人控制方法总结
第九章 遥控水下机器人（ROV）控制系统 6.0学时 李一平
第1节 ROV控制系统概述
第2节 ROV航行控制系统
第3节 ROV信息和信息交换系统
第4节 ROV控制系统实例
第十章 水下机器人导航与定位 6.0学时 李一平
第1节 水下机器人导航方法
第2节 长基线定位系统
第3节 短基线及超短基线定位系统
第十一章 自主水下机器人（AUV）控制系统 6.0学时 李一平
第1节 AUV控制系统概述
第2节 AUV控制系统的构成
第3节 AUV的动力学基础
第4节 预编程AUV的航线
第5节 AUV软件
第十二章 水下机器人体系结构 4.0学时 李一平
第1节 体系结构的概念
第2节 体系结构的发展历程
第3节 几种典型的体系结构
第4节 国内外相关研究工作
第十三章 混合式水下机器人 4.0学时 李一平
第1节 混合式水下机器人概述
第2节 混合式水下机器人研究现状
第3节 自主遥控水下机器人ARV
第4节 混合式水下机器人应用
教材信息
1、
水下机器人
蒋新松、封锡盛、王棣棠
2000年11月
辽宁科学技术出版社
参考书
1、
海洋机器人科学与技术丛书
封锡盛、李硕
2020年11月
科学出版社
2、
机器人学
付京逊
1989年10月
中国科学技术出版社
课程教师信息
中国科学院沈阳自动化研究所研究员