水下機器人協(xié)同仿真模型組合方法的研究.pdf

1、隨著智能水下機器人功能的不斷擴充、地位的不斷提升和完成任務的不同，對其可靠性要求越來越高。但是由于海洋環(huán)境本身的復雜性，對其進行較精確仿真是一項困難的工作。智能水下機器人仿真系統(tǒng)中的模型計算復雜度較高，需要動態(tài)更新仿真行為序列，但是已有的水下機器人協(xié)同仿真系統(tǒng)沒有考慮模型的重用性和可組合性，并且大多仿真組合方法缺乏在組合過程中對動態(tài)行為的考察和驗證。從而導致現(xiàn)有的水下機器人協(xié)同仿真系統(tǒng)存在仿真模型開發(fā)時間長，沒有符合實際的模型描述方法，

2、多種模型之間的行為兼容性難以驗證，運動仿真模型仿真精度無法滿足要求等問題。
　　 本文針對水下機器人仿真的實際應用，以行為組合驗證為目標，研究協(xié)同仿真系統(tǒng)的框架、模型的形式化描述方法、模型組合和驗證方法。本文首先給出水下機器人系統(tǒng)仿真平臺的開發(fā)過程，并以此為基礎給出了基于模型組合的水下機器人協(xié)同仿真系統(tǒng)框架，可重用的仿真模型成為了構建系統(tǒng)的基石。其次，為了保證基于行為的模型組合的正確性，結合本文的仿真框架，給出了協(xié)同仿真模型基于

3、行為的形式化描述方法，完成了基于行為的協(xié)同仿真模型由非形式化轉化到形式化的描述。然后引入Pi演算理論，針對系統(tǒng)的時序性及面向對象概念對Pi演算進行擴充，給出了改進的Pi演算對仿真模型組合行為交互過程的描述，進而提出了基于改進的Pi演算理論的水下機器人協(xié)同仿真模型組合方法，完成了仿真中模型行為可組合性的驗證。最后，用移動工作臺MWB對本文提出的組合方法進行了推演驗證，并用該組合方法構建了AUV系統(tǒng)的仿真實驗，證明了該行為可組合性判定方法的