2。2 传感器：测量环境 5

2。3 推进系统 5

2。3。1 隧道推进器 7

2。3。2 方位推进器 7

2。3。3 主螺旋桨和舵 8

2。4 电力系统 8

2。5 控制系统 8

2。6 论文的研究目标 8

第三章 一般模型 10

3。1 需要的推力 10

3。2 执行器 10

3。2。1推力区 11

3。2。2固定推进器 11

3。2。3 方位推进器 12

3。2。4 主螺旋桨和舵组合 12

3。3 配置矩阵 13

3。4 能量消耗最小化 13

3。4 本章小结 15

第四章 拉格朗日乘数法 16

4。1 问题公式化 16

4。2 饱和处理 17

4。3 推力不等式约束 17

4。4 本章小结 18

第五章 二次规划法 19

5。1 问题公式化 19

5。2 推力区限制 19

5。2。1 固定隧道推进器 19

5。2。2 方位推进器 20

5。2。3 主螺旋桨和舵组合 25

5。2。4 推力关系 27

5。3 处理非凸区域 27

5。3。1 破坏区 28

5。3。2 推力关系 28

5。4 动态推力区 29

5。5 QP 模型 30

5。5。1 QP 基础模型 30

5。5。2 QP 最小化最大推力 31

5。5。3 QP 松弛模型 32

5。5。4 QP 最小化能量和最大推力的松弛模式 32

5。6 本章小结 33

第六章 系统仿真 34

6。1 推进器的参数设置 34

6。2 数据分析 35

结论与展望 41

致 谢 42

参 考 文 献 43

第一章 绪论

1。1 课题研究的意义

随着世界人口剧增，环境日益恶化，对人类赖以生存的陆地空间造成巨大伤害。 然而一望无尽的海洋中包含有大量地球上近八成可采集能源，蕴藏矿产丰富，具有巨 大开发潜能，但是，由于水上作业技术不是非常成熟，所以海洋丰富资源还没有得到 深层次、大程度的开发利用，因此，如何充分开发海洋资源供人类使用，实现可持续 发展成为当代一大研究方向。