水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)

第1章　水下機(jī)器人概述
1.1 水下機(jī)器人的相關(guān)概念
1.2 水下機(jī)器人研究概況
1.2.1 纜控水下機(jī)器人（ROV）研究概況
1.2.2 自治水下機(jī)器人（AUV）研究概況
1.2.3 國(guó)內(nèi)水下機(jī)器人研究概況
1.3 水下機(jī)器人的組成
1.3.1 水下機(jī)器人的硬件系統(tǒng)
1.3.2 水下機(jī)器人的導(dǎo)航與通信系統(tǒng)
1.3.3 水下機(jī)器人的控制系統(tǒng)
1.4 水下機(jī)器人技術(shù)研究展望
1.4.1 水下機(jī)器人的可靠性技術(shù)
1.4.2 水下機(jī)器人的能源動(dòng)力技術(shù)
1.4.3 水下機(jī)器人的水下目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別技術(shù)
1.4.4 水下機(jī)器人的導(dǎo)航定位與水下通信技術(shù)
1.4.5 自治水下機(jī)器人的水下路徑規(guī)劃與安全避障技術(shù)
1.4.6 水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)
1.4.7 水下機(jī)器人的其他技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第2章　水下機(jī)器人控制技術(shù)
2.1 水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換
2.1.2 水下機(jī)器人空間運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
2.2 水下機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 水動(dòng)力和力矩
2.2.2 推進(jìn)器的推力和推力矩
2.2.3 浮力、重力和浮力矩、重力矩
2.2.4 外部擾動(dòng)力
2.2.5 水下機(jī)器人空間動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程
2.3 水下機(jī)器人的推進(jìn)器布置
2.3.1 推進(jìn)器的數(shù)量與布置要求
2.3.2 幾種常見推進(jìn)器的布置及推力計(jì)算
2.4 水下機(jī)器人的基本控制回路
2.4.1 自動(dòng)定深回路和自動(dòng)定高回路
2.4.2 自動(dòng)定向控制回路
2.4.3 航行速度與定位控制回路
2.5 水下機(jī)器人的閉環(huán)控制算法
2.5.1 數(shù)字PID控制算法
2.5.2 自適應(yīng)控制算法
2.5.3 滑模控制算法
2.5.4 模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法
參考文獻(xiàn)
第3章　故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)
3.1 故障診斷與容錯(cuò)控制的目的與意義
3.2 故障診斷方法
3.2.1 故障診斷方法分類
3.2.2 基于知識(shí)的故障診斷方法
3.3 容錯(cuò)控制技術(shù)
3.3.1 容錯(cuò)控制的基本概念
3.3.2 容錯(cuò)控制的方法
3.4 水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制
3.4.1 水下機(jī)器人故障診斷方法
3.4.2 水下機(jī)器人容錯(cuò)控制技術(shù)
3.4.3 水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)展望
參考文獻(xiàn)
第4章　水下機(jī)器人傳感器故障診斷
4.1 水下機(jī)器人的主要傳感器及其故障
4.1.1 導(dǎo)航與定位系統(tǒng)傳感器
4.1.2 姿態(tài)與位置傳感器
4.1.3 附屬裝置傳感器
4.2 有限脈沖響應(yīng)濾波器故障檢測(cè)算法
4.2.1 水下機(jī)器人的有限脈沖響應(yīng)濾波器模型
4.2.2 水下機(jī)器人的傳感器故障檢測(cè)算法
4.3 OUTIANDl000水下機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
4.3.1 OUTLANDl000傳感器與推進(jìn)器
4.3.2 OUTIANDl000通信系統(tǒng)與水面支持系統(tǒng)
4.4 基于FIR的傳感器故障診斷算法與水池實(shí)驗(yàn)
4.4.1 OUTIAND1000方向傳感器（羅經(jīng)）故障設(shè)定及實(shí)驗(yàn)
4.4.2 OUTIAND1000方向傳感器故障檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)分析
4.4.3 傳感器時(shí)變性故障診斷的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第5章　水下機(jī)器人傳感器故障容錯(cuò)控制
5.1 基于FIR的閾值故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制
5.1.1 OLITIANDl000狀態(tài)閾值故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)
5.1.2 0UTLAND1000閾值故障檢測(cè)與FIR替換容錯(cuò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 基于FIR信噪比的故障檢測(cè)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)逆推容錯(cuò)控制
5.2.1 OIJTI.ANDl000FIR信噪比故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)
5.2.2 OUTLANDl000FIR信噪比故障檢測(cè)與容錯(cuò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 傳感器時(shí)變故障的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)逆推容錯(cuò)控制
參考文獻(xiàn)
第6章　水下機(jī)器人推進(jìn)器故障診斷與容錯(cuò)控制
6.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障辨識(shí)模型
6.1.1 SOM自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.1.3 CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.2 水下機(jī)器人推進(jìn)器故障在線辨識(shí)信息融合算法
6.2.1 OUTIANDl000推進(jìn)器布置
6.2.2 OUTIANDl000推進(jìn)器故障診斷信息融合模型
6.3 推進(jìn)器故障在線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)實(shí)時(shí)性分析
6.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)準(zhǔn)確性分析
6.4 推進(jìn)器擁堵故障的容錯(cuò)控制及水池實(shí)驗(yàn)
6.4.1 單參數(shù)容錯(cuò)
6.4.2 雙參數(shù)控制容錯(cuò)
6.4.3 容錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)
第7章　水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制仿真
7.1 FALCON推進(jìn)器的配置
7.1.1 推進(jìn)器推力分配
7.1.2 推進(jìn)器故障與優(yōu)先權(quán)矩陣
7.2 推進(jìn)器故障診斷與容錯(cuò)控制模型
7.3 推進(jìn)器單故障診斷與容錯(cuò)控制仿真
7.3.1 仿真算例
7.3.2 推進(jìn)器故障與容錯(cuò)控制結(jié)果分析
7.4 推進(jìn)器多故障診斷與容錯(cuò)控制仿真
7.4.1 URIS水下機(jī)器人推進(jìn)器配置與控制方程
7.4.2 雙故障仿真算例
7.5 基于遺傳算法的推進(jìn)器故障的容錯(cuò)控制律重構(gòu)仿真研究
7.5.1 推進(jìn)器控制律偽逆重構(gòu)算法
7.5.2 控制矩陣重構(gòu)的遺傳算法優(yōu)化
7.5.3 控制律重構(gòu)結(jié)果分析比較
參考文獻(xiàn)
第8章　水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)裝置開發(fā)
8.1 基于DSP的水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制器
8.1.1 DSP硬件電路設(shè)計(jì)
8.1.2 DSP故障檢測(cè)控制儀軟件
8.1.3 DSP故障檢測(cè)控制儀研制中的難點(diǎn)
8.2 基于單片機(jī)的水下機(jī)器人故障診斷與容錯(cuò)控制器
8.2.1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
8.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)