8、水下滑翔机器人的3D运动建模与多模式深度控制

水下滑翔机器人的3D运动建模与多模式深度控制

1. 3D运动建模

1.1 俯仰角与攻角关系

控制胸鳍和扁平尾鳍对调整滑翔姿态有明显效果。通过调整胸鳍角度（pec）和尾鳍角度（fluke），可以成功实现预期的俯仰角θ。若同时调整尾鳍角度，效果会更明显，从相关曲线中可以看出这一特点。

1.2 稳态螺旋运动分析

1.2.1 仿真结果

• 参数设置 ：使用MATLAB/Simulink进行仿真，验证完整动力学模型的有效性。动力学模型的一些物理参数如下表所示：
  | Symbol | Value | Symbol | Value |
  | ---- | ---- | ---- | ---- |
  | mb | 5.28 kg | bPw | [−0.2257 m, 0, −0.0123 m]T |
  | mw | 0.5 kg | bPt | [−0.4488 m, 0, −0.0123 m]T |
  | mt | 0.077 kg | bPl | [0.1063 m, −0.0615 m, 0.0318 m]T |
  | ml | 0.074 kg | bPr | [0.1063 m, 0.0615 m, 0.0318 m]T |
  | mr | 0.074 kg | Pb | [0.001 m, 0, 0.052 m]T |
  | mm | 0.42 kg | Pw | [−0.109 m, 0, 0]T |
  | ms | 0.035 kg | Pt | [−0.041 m, 0, 0]T |