1.一種水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的非視距控制系統(tǒng)包括控制上位機(jī)、通信鏈路、非線性PID控制系統(tǒng)；所述的控制上位機(jī)位于上層，用于顯示現(xiàn)場用戶和水下機(jī)器人的朝向差動；所述的通信鏈路位于中層，用于控制上位機(jī)與水下機(jī)器人的通信；所述的非線性PID控制系統(tǒng)位于下層，用于對水下機(jī)器人的方向控制；
所述控制上位機(jī)包括：控制搖桿、平板電腦、顯示界面APP，用戶通過所述控制上位機(jī)的控制搖桿，向水下機(jī)器人發(fā)送方向控制指令，該控制指令通過水面上浮標(biāo)通信裝置送達(dá)到水下機(jī)器人，并經(jīng)過非線性PID控制系統(tǒng)處理；
所述現(xiàn)場用戶的朝向?yàn)榈谝环较?；所述水下機(jī)器人的朝向?yàn)榈诙较颍⒃摰诙较虬l(fā)送至所述的控制上位機(jī)；顯示界面APP的用戶界面根據(jù)該第一方向和第二方向，以第一方向?yàn)榛鶞?zhǔn)差動顯示所述水下機(jī)器人的朝向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，控制搖桿供現(xiàn)場用戶調(diào)節(jié)，通過OTG線與平板電腦連接，并將命令發(fā)送到平板電腦的顯示界面APP，顯示界面APP對控制命令進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送到水下機(jī)器人；顯示界面APP同時接受水下機(jī)器人的反饋信息顯示水下機(jī)器人當(dāng)前的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通信鏈路包括水面浮體基站、電力線載波模塊、臍帶纜、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊；所述電力線載波模塊位于水面浮體基站內(nèi)；所述以轉(zhuǎn)串口模塊位于水下機(jī)器人主體內(nèi)；控制上位機(jī)通過WiFi與水面浮體基站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，電力線載波模塊對信號進(jìn)行編碼和解碼以實(shí)現(xiàn)信號在臍帶纜上的傳輸，以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊實(shí)現(xiàn)浮體基站的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和水下機(jī)器人主控MCU串口數(shù)據(jù)之間的交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，顯示界面APP的用戶界面標(biāo)記有第一手柄、第二手柄；第一手柄表示現(xiàn)場用戶朝向，第二手柄表示水下機(jī)器人朝向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，第一方向通過控制上位機(jī)的電子羅盤檢測；第二方向通過水下機(jī)器人搭載的慣導(dǎo)傳感器檢測，第一方向和第二方向的差動關(guān)系通過電子羅盤標(biāo)識。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，以控制搖桿行程量的積分為控制量對水下機(jī)器人偏航角進(jìn)行控制，并且附帶剎車系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制遙桿以100ms為周期進(jìn)行循環(huán)采樣，再經(jīng)過積分累加后發(fā)送到水下機(jī)器人作為方向的控制設(shè)定值。
8.一種如權(quán)利要求1-7任意所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述非線性PID控制系統(tǒng)對水下機(jī)器人方向控制的方法是：控制上位機(jī)通過通信鏈路向MCU發(fā)送方向設(shè)定值Set_yaw，然后對控制差值進(jìn)行非線性化處理，最后經(jīng)過PID控制器計(jì)算得到控制輸出發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，控制差值為通過慣導(dǎo)傳感器檢測水下機(jī)器人的測量值與控制上位機(jī)發(fā)送的設(shè)定值之間的差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的水下機(jī)器人非視距控制系統(tǒng)，其特征在于，非線性化處理是利用相應(yīng)的非線性化函數(shù)對PID控制器中的控制輸入量進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換。