（2）哈尔滨工程大学建立了中国较为先进水下机器人实验室，它主要的研究工作为水下机器人总体设计、水下机器人的智能算法研究以及多水下机器人协调工作，取得了重大进步，为我国水下机器人的研究垫定了坚实的基础。

   （3）美国海军研究生院自行设计的水下机器人，它除了可以清晰辨识水下的目标，还可以作为通信站帮助其他机器人共同工作。该机器人长为3m，宽为0。4m，高为0。25m，重为225kg，最大速度为3。5m/s，续航力为4h[1]。

   （4）R2D4水下机器人为东京大学实验室研究，它是R-ONE系列水下机器人的进一步发展，可以在上面安置各种化学分析仪器。它长为4。1m，宽为1。1m，高为0。81m，重为1。6t，最大潜深为4000m，航行速度为3kn。

1。2。2 水下机器人的发展趋势

   （1）整体设计的标准化和模块化。为了使水下机器人可以批量生产，整体设计的标准化与模块化必是以后的发展方向。这样不但可以加强各个系统的配合程度，而且通过模块化的组合还能轻易实现任务的复制。

   （2）高度智能化。由于水下作业复杂性，需要不断改进当下智能体系结构，加强系统的应变能力，使智能系统具有更加强大的功能。最新的水下机器人将采用各种探测与识别方式相结合的模式来提高环境感知的能力，最大程度且高效的完成各种任务。

   （3）高精度的导航定位。 虽然依靠提高精度和优化算法可以使以前导航方式定位的准确性显著提高，但其基本原理没法改变，从而导致误差积累无法消除，未来发展性能更高的综合智能导航系统变得必不可少。

   （4）高密度能源。 为了能够让机器人完成更多的任务，机器人在水下航行的距离要足够远，但是目前的电池既重又大，给水下机器人造成了很大的负担。所以必须研制能源密度高的电池保证水下机器人的其他性能稳步提高。论文网

   （5）多个体协作。随着水下机器人完成任务的多样性增加，在某些情况下，单个机器人不能完成所有的任务，这就需要布置通讯网络，让多个机器人协同完成任务。

1。3 永磁同步电机的应用现状和发展趋势 

1。3。1 永磁同步电机的应用现状

1。3。2 永磁同步电机的发展趋势

1。3。3 永磁同步电机控制方法

1。4 本文的研究内容及意义

 本论文的目的是想设计完善的水下机器人电机推进控制算法。通过对水下机器人运动过程的分析与研究，得到了水下机器人运动的一般方程，也探究了螺旋桨对水下机器人的推进力及其扭矩模型。用于水下机器人的永磁同步电机，具有功耗低，效率高，工作稳定且方便控制的优点，在电力推动领域使用的地方很多。针对于永磁同步电机在推进动力系统的应用问题，本文着力于研究控制算法，开始介绍了永磁同步电机的结构和工作原理，然后得出了永磁同步电机的数学模型，并简单介绍了最基础的坐标变换原理，最后研究了永磁同步电机三种矢量控制方法以及基于滑膜观测器的矢量控制方法。建模与仿真丝研究分析机电系统性能的有效方法和手段，Matlab/Simulink仿真工具提供了丰富的资源库，本文基于Simulink仿真技术，通过搭建模型，构建了永磁同步电机通用模块并进行封装，最后完成了基于滑模观测器的永磁同步电机矢量模型建立，同时得到了相应的代码。

1。5本章小结

本章首先介绍了水下机器人的研究背景，然后讨论了国内外水下机器人国内外现状和发展趋势，最后介绍了用于水下机器人推进的永磁同步电机，具体介绍了永磁同步电机的应用现状、发展趋势和控制方法。