基于Adams与Matlab/Simulink的水下自航行器协同仿真

摘要/Abstract

摘要： 针对传统水下自航行器(Autonomous underwater vehicle, AUV)仿真中图形界面、实时性和动力学性能难以兼顾的问题，提出利用虚拟样机分析软件Adams和控制仿真软件Matlab/Simulink联合建立AUV虚拟样机系统的方法。在分析虚拟样机系统运动学、动力学和水动力数学模型的基础上，给出虚拟样机物理模型及控制模型的建立过程，并利用该虚拟样机系统对设计的AUV空间动态定位控制算法进行基于动力学基础的仿真分析。仿真试验的过程及结果表明，该虚拟样机系统具备智能控制与动态控制交互仿真演示和功能验证的能力，可为AUV图形仿真研究提供一种新的解决思路，对研究水下自航行器的操纵与控制有重要的现实意义。

关键词: Adams, Matlab/Simulink, 控制算法, 水下自航行器, 协同仿真, 虚拟样机

Abstract: To solve the problem that the traditional autonomous underwater vehicle (AUV) simulation cannot balance the performance among graphical interface, real-time and dynamics, a virtual prototype technology based AUV simulation method is proposed, in which virtual prototype and control simulation software are used to build the AUV’s model. The building process of physical model for AUV virtual prototype and its control model are given based on analyzing kinematic model and hydrodynamic model of the virtual prototype, and the AUV dynamic location control algorithm used is simulated based on hydrodynamic. The simulation results indicate that the proposed virtual prototype system has the capability of simulative demonstration and performance validation, and can provide an innovative approach for AUV graphic simulation.

Key words: Adams, Autonomous underwater vehicle, Control algorithm, Cooperative simulation, Matlab/Simulink, Virtual prototype

中图分类号:

TP242.2

刘贵杰;王猛;何波. 基于Adams与Matlab/Simulink的水下自航行器协同仿真[J]. , 2009, 45(10): 22-29.

LIU Guijie;WANG Meng;HE Bo. Cooperative Simulation Based on Adams and Matlab/Simulink for Autonomous Underwater Vehicle[J]. , 2009, 45(10): 22-29.

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: http://www.cjmenet.com.cn/CN/

http://www.cjmenet.com.cn/CN/Y2009/V45/I10/22

[1]	高建设, 暴雨萌, 宛磊, 刘强, 丁顺良, 饶晓波. 被动双足机器人的吸引盆内部拓扑结构[J]. 机械工程学报, 2026, 62(3): 384-395.
[2]	钟麒, 徐恩光, 贾体伟, 王俊贤, 杨华勇, 李研彪. 高速开关阀驱动控制方法研究现状与展望[J]. 机械工程学报, 2025, 61(4): 290-301.
[3]	黄文清, 刘彦伟, 李江超, 李鹏阳, 李淑娟. 微型高机动共轴无人机操纵机构及控制算法研究进展[J]. 机械工程学报, 2025, 61(17): 1-14.
[4]	薛聪聪, 张万福, 田海洋, 李春. 一种质量可调准零刚度隔振系统设计及动力学特性研究[J]. 机械工程学报, 2025, 61(1): 209-219.
[5]	李浦, 逯代兴. 协同仿真算法研究综述[J]. 机械工程学报, 2024, 60(19): 172-186.
[6]	陈洋睿, 刘显贵, 罗熙, 李怡, 游铭娴, 陈立沛. 挂载式悬架结构设计及防侧翻性能验证[J]. 机械工程学报, 2024, 60(19): 187-198.
[7]	张建伟, 王佳宇. 三相直接矩阵变换器模糊滞环控制策略 ^*[J]. 电气工程学报, 2021, 16(1): 48-54.
[8]	秦武, 上官文斌, 吕辉. 非线性二自由度主动悬架滑模控制方法的研究[J]. 机械工程学报, 2020, 56(1): 58-68.
[9]	王雁东, 唐昭, 戴建生. 连杆铰接轮腿式机器人的运动学与步态分析[J]. 机械工程学报, 2018, 54(7): 11-19.
[10]	智红英, 闫献国, 杜娟, 曹启超, 张唐圣. 预测铣削稳定性的隐式Adams方法[J]. 机械工程学报, 2018, 54(23): 223-232.
[11]	杨雪锋, 郭振武, 王斌锐, 王凌, 金英连. 基于带反馈Hopf振荡器的六足机器人斜坡步态发生器设计[J]. 机械工程学报, 2018, 54(21): 41-48.
[12]	施虎, 汪政, 何彬, 梅雪松, 贾坤. 液压式人体行走能量回收装置设计与回收效果分析[J]. 机械工程学报, 2018, 54(20): 170-179.
[13]	张文虎, 邓四二, 陈国定, 胡永乐. 圆柱滚子轴承半物理仿真试验技术研究[J]. 机械工程学报, 2018, 54(19): 78-87.
[14]	马爱华,李磊,师贺. 光伏电池建模及变步长MPPT控制[J]. 电气工程学报, 2017, 12(5): 58-63.
[15]	史小华, 任岭雪, 廖梓宇, 朱家增, 王洪波. 空间四自由度串并混联下肢康复机器人设计与分析[J]. 机械工程学报, 2017, 53(13): 48-54.

基于Adams与Matlab/Simulink的水下自航行器协同仿真

Cooperative Simulation Based on Adams and Matlab/Simulink for Autonomous Underwater Vehicle

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价