自主水下机器人的MATLAB和Simulink

跨学科团队可以使用MATLAB和Simulink作为整个自主水下机器人工作流的通用集成环境。从系统工程到平台建模、环境仿真和自主算法设计，基于模型的设计有助于您在试航前降低风险并建立对系统性能的信心。

将MATLAB用于AUV

自主式水下机器人的设计、建模和仿真

AUV深水潜水（7个视频）

海洋机器人与自主系统MATLAB日（4个视频）

执行权衡研究并开发将需求链接到Simulink模型的体系结构

您可以使用MATLAB和Simulink创建一个真正的数字线程，将需求跟踪到系统架构，一直到实现和代码生成。这使您能够使用动力学模型（如机电系统和螺旋桨）运行权衡研究，评估任务规划的高级通信系统建模，并执行电力系统建模以评估给定功率约束（如电池容量或峰值负载）的系统。通过DDS和ROS等中间件，随着设计的成熟，组件和应用程序可以共享信息并协同工作。

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复杂三维动力学和机电行为的建模和可视化

您可以使用MATLAB和Simulink构建强大而高效的水下平台多域模型。使用Simscape和Simscape Multibody进行物理建模，可以集成CAD模型的流体动力学、流体效应、动态行为和惯性效应。Simscape Electrical使您能够使用电池和推进器等电子和机电元件构建电力系统模型。使用真实的机电设备模型，您可以模拟组件故障并评估系统级性能。使用Simulink，您可以通过将植物模型连接到Unreal Engine中的低分辨率长方体环境或真实感世界来闭合回路，以模拟传感器行为、验证感知算法并显示结果。

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利用模型进行感知、感知和任务规划

MATLAB和Simulink为您提供了开发算法和优化系统性能的工具。您可以使用传感器模型，如声纳、相控阵和惯性测量单元（IMU），为传感器融合、定位、映射和跟踪创建系统感知环境的原型。MATLAB和Simulink使您可以通过机器学习和深度学习功能提高车辆的自主性水平。此外，通信工具箱和相控阵系统工具箱可以帮助分析任务规划或通信性能的信号传播和路径损耗模型。

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多自由度约束控制器的设计与优化

您可以使用MATLAB和Simulink为远洋运输工具设计、迭代和优化运动规划和路径跟踪控制器。您可以在2D和3D中模拟车辆的运动。在三维仿真中，您可以建模并观察海洋飞行器在不同轴上运动的耦合效果。在模拟运动时，您可以监控能耗和转弯半径等参数，并根据特定标准优化运动规划器。您可以将在MATLAB和Simulink中设计的运动控制器直接部署到嵌入式硬件上，如微控制器和FPGA。

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自主算法开发与测试

您可以使用MATLAB和Simulink对系统逻辑建模，并评估运动规划器和算法。运动规划、本地化和映射的示例有助于您开始使用自定义解决方案，并提供测试基准。您可以探索具有可调参数（如范围、分辨率、噪声和功率）的传感器选项之间的设计权衡。您还可以设计将高保真或系统级车辆动力学考虑在内的路径规划器，如滚动角和最小转弯半径。Stateflow使您能够设计和开发监控、任务调度和故障管理系统。