1. 本选题研究的目的及意义
水下机器人作为一种重要的海洋探索和开发工具，近年来在海洋科学研究、资源勘探、水下工程作业等领域发挥着越来越重要的作用。
其在复杂海洋环境中执行任务时，精确的运动控制是完成各项任务的基础和前提，而定深控制作为水下机器人运动控制的重要组成部分，对于保持机器人的稳定性、提高作业效率、保障人员安全至关重要。
本选题的研究意义主要体现在以下几个方面：首先，水下环境复杂多变，水流、波浪、浮力等因素都会对水下机器人的运动造成干扰，使得定深控制成为一项极具挑战性的任务。
2. 本选题国内外研究状况综述
水下机器人的定深控制问题一直是国内外学者研究的热点和难点。
近年来，随着控制理论、传感器技术和人工智能技术的快速发展，水下机器人的定深控制技术取得了显著的进步，各种先进的控制方法和技术被应用于水下机器人的定深控制系统中。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕水下机器人定深控制问题，从建模、控制算法设计、仿真验证和实验测试等方面展开研究，主要内容如下：
1.水下机器人系统建模：a.研究水下机器人的运动学和动力学模型，包括建立坐标系、推导运动方程等。
b.分析水下机器人受到的水动力，包括浮力、阻力、升力等，并建立相应的水动力模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法。
首先，进行水下机器人定深控制的理论研究。
通过查阅相关文献，了解国内外水下机器人定深控制的研究现状，学习相关的理论知识，包括水下机器人运动学和动力学建模、控制理论、参数辨识等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.水下机器人建模方面：针对传统水下机器人模型难以准确描述复杂水动力环境的不足，本研究将引入计算流体力学（CFD）仿真方法，构建更加精细化的水动力模型，提高模型的精度和可靠性。
2.定深控制算法方面：为了提高水下机器人定深控制的精度和鲁棒性，本研究将探索将先进的控制算法应用于水下机器人定深控制，例如模型预测控制（MPC）、滑模控制结合神经网络或模糊逻辑的自适应控制等。
3.实验验证方面：为了更加真实地模拟水下环境，本研究将在水池实验中引入水流扰动等因素，并测试控制器在复杂环境下的性能，以验证控制算法的鲁棒性和适应性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王宏健,王刚,徐会,等.基于改进海马优化算法的水下机器人路径规划[J].哈尔滨工程大学学报,2023,44(03):502-510.
[2] 陈彩莲,刘正士.基于改进自抗扰控制的水下机器人深度控制[J].哈尔滨工程大学学报,2022,43(12):1674-1681.
[3] 王鑫,李俊,张志强,等.基于改进龙格库塔法的AUV航迹跟踪控制[J].应用力学学报,2023,40(01):267-274.
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