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| 內容簡介： |
本书是为了使学生掌握水下机器人控制的基础知识，具备从事水下机器人应用和开发的基本技能而编写的。本书主要介绍两款水下机器人控制系统的设计与实现，全书共分为10章，内容涵盖水下机器人控制系统原理、组成、总体方案设计、控制系统硬件设计、控制系统软件设计、控制算法仿真、水下机器人湖试等，并利用MATLAB仿真软件实现相关控制技术的仿真和应用。
本书可作为普通高校自动化、机器人工程、测控技术与仪器等专业相关课程的教材，也可作为控制工程专业硕士研究生的学习参考资料及水下机器人工程师的培训教材。
（责任编辑邮箱：jinacmp@163.com）
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| 目錄：
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目录
前言
第1章绪论
1.1水下机器人研究背景及意义
1.2遥控水下机器人（ROV）国内外研究现状
1.3自主水下机器人（AUV）国内外研究现状
思考题
第2章水下检测机器人（ROV）总体方案与结构设计
2.1引言
2.2总体方案设计
2.3本体结构设计
2.4关键部件选型及研制
2.5本章小结
思考题
第3章水下检测机器人（ROV）控制系统硬件设计
3.1控制系统结构与原理
3.2水面控制系统设计
3.3水下控制系统设计
3.4本章小结
思考题
第4章水下检测机器人（ROV）控制系统软件设计
4.1引言
4.2水面控制系统软件设计
4.3水下控制系统软件设计
4.4系统调试
4.5水下试验
4.6本章小结
思考题
第5章水下检测机器人控制器设计
5.1引言
5.2水下检测机器人模型的建立
5.3水下检测机器人的PID控制算法
5.4水下检测机器人控制仿真实验
5.5本章小结
思考题
第6章“探海Ⅰ型”自主水下机器人（AUV）总体设计
6.1性能指标
6.2总体方案设计
6.3实体样机研制
6.4关键部件选型
思考题
第7章“探海Ⅰ型”自主水下机器人（AUV）控制系统设计
7.1控制系统硬件设计
7.2控制系统软件设计
思考题
第8章“探海Ⅰ型”自主水下机器人（AUV）路径跟踪设计与实现
8.1路径跟踪原理
8.2路径跟踪湖面试验
思考题
第9章“探海Ⅰ型”自主水下机器人（AUV）动力定位设计与实现
9.1自主水下机器人动力定位研究现状和难点
9.2自主水下机器人动力定位的目的和意义
9.3“探海Ⅰ型” 自主水下机器人（AUV）动力定位原理
9.4“探海Ⅰ型” 自主水下机器人（AUV）动力定位试验
9.5本章小结
思考题
第10章“探海Ⅰ型”自主水下机器人（AUV）声呐目标识别
10.1Micron DST声呐
10.2前视声呐成像原理
10.3声呐目标识别
10.4“探海Ⅰ型” 自主水下机器人（AUV）声呐目标识别试验
10.5本章小结
思考题
参考文献
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| 內容試閱：
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随 着水下机器人在海洋资源的开发和利用过程中扮演的角色越来越重要，它已成为人类进行深海资源研究与开发的重要工具。机器人是《中国制造2025》中提出的重点发展领域之一，水下机器人作为水动力学、机械原理、控制技术、通信技术等相结合的产物，是多学科多专业共同研发的成果，是重点产品中服务机器人的一个重要分支。《机器人产业“十三五”发展规划》提出了中国机器人产业的主要发展方向，也对服务机器人行业发展进行了顶层设计，保守估计服务机器人市场空间将超千亿元。
作为服务机器人之一的水下机器人可服务于军用和民用市场，具有广阔的前景。由于蛙人在水下作业的环境恶劣、危险系数高、工作强度大，许多人都不愿意从事蛙人工作，聘请一位蛙人的费用也相当可观，而且执行效率有待提高。水下机器人能够代替蛙人在水下进行长时间高强度的作业，而且没有危险，因此市场对水下机器人的需求越来越旺盛。水下机器人在完成任务时控制系统是关键，控制系统的优劣决定着水下机器人完成任务的成功与否和执行效率。水下机器人产业在中国蓬勃发展，不同的应用对水下机器人提出了不同的需求，对水下机器人控制系统的要求多种多样，故对水下机器人控制人才培养也提出了新要求。
目前，介绍水下机器人的专业书籍较少，而且部分已经无法满足现代教学和科研的需求。以水下机器人控制系统为实例，几乎见不到详细讲解水下机器人控制系统总体方案设计、硬件设计、软件设计、控制器仿真设计、湖试等水下机器人控制技术的专业书籍，而这些知识对学生的工程素养、工程能力的培养非常关键。本书做了这方面的尝试，主要考虑了自动化等相关专业本科学生的特点。首先，使学生了解遥控水下机器人（ROV）和自主水下机器人（AUV）的功能和特点，以及控制系统的需求；其次，使学生能够掌握水下机器人控制系统的硬软件设计和实现流程的方法，能够满足企业的用人需求；再次，使学生熟悉关键技术的原理和实现，如控制器设计、动力定位设计与实现、声呐目标识别设计等，让学生充分利用已学的经典控制与现代控制理论知识来解决问题，理论和实际相结合，十分适合自动化等方向的本科教学。本书是从近年来的科研成果中总结归纳而成的，对相关科研工作者也有借鉴意义。
本书由江苏大学赵德安教授主审。写作分工为：第1章、第6章、第9章、第10章由曾庆军编写；第2章、第3章、第4章、第7章由戴晓强编写；第8章由张永林编写；第5章由陈伟编写。曾庆军负责全书统稿。
江苏科技大学海洋装备研究院姚震球教授、凌宏杰助理研究员在ROV总体设计和水动力分析方面为本书提供了丰富的素材，中科探海的刘维博士、任申真博士为AUV的总体设计和控制方面提供了大量素材，在此向他们表示衷心的感谢。同时感谢硕士研究生张光义、张家敏、王倩、姚金艺、周启润、张震等为本书做出的贡献。
由于作者水平有限，书中疏漏和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
作者
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