自持式智能浮标的定深控制仿真及测试

作     者：凌亮发 杨小辉 陈褒丹 LING Liangfa;YANG Xiaohui;CHEN Baodan

作者机构：海南大学信息与通信工程学院海南海口570228 中船重工集团有限公司第七一〇研究所湖北宜昌443003 

基　　金：海南省重点研发计划项目(ZDYF2019006) 

出 版 物：《现代电子技术》 (Modern Electronics Technique)

年 卷 期：2022年第45卷第20期

页      码：171-176页

摘      要：为了对自持式智能浮标进行定深控制,文中先将自持式智能浮标的油箱油面偏移量作为输入,浮标的下潜深度作为输出,建立自持式智能浮标的非线性浮潜运动模型;然后根据浮标的各种实际参数,代入浮潜运动模型进行化简,设计闭环的模糊PID控制器;再将模糊PID控制器与浮潜运动方程相结合,借用Matlab中的Simulink工具对浮标浮潜运动控制进行仿真,并与普通PID控制进行对比。结果表明,闭环模糊PID控制对浮标的深度控制效果更佳,具体表现为模糊PID控制的系统更稳定,超调量比PID控制小。最后,分析在湖北宜昌所测得的自持式智能浮标的水下CTD数据,主要包括浮标所在位置水的深度、温度和盐度,再将浮标的深度数据用Matlab进行处理,进一步验证所设计的闭环模糊PID控制器的可行性。

主 题 词：海洋观测 自持式智能浮标 深度控制 模糊PID控制 浮潜运动 CTD 水下测试 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080203[080203] 081001[081001] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.16652/j.issn.1004-373x.2022.20.034

馆 藏 号：203114608...