水下滑翔機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研制.pdf

1、水下滑翔機(jī)是一種將浮標(biāo)技術(shù)與水下機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合、通過改變自身凈浮力作為驅(qū)動(dòng)力,自身重心位置改變作為方向舵的新型水下機(jī)器人系統(tǒng)。
　　本文首先簡要介紹了國內(nèi)外水下滑翔器的發(fā)展情況,并闡述了課題的來源及研究意義,然后介紹了水下滑翔機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及各單元模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)水下滑翔機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。首先根據(jù)滑翔機(jī)控制要求選擇了MTI姿態(tài)傳感器、KELLER壓力傳感器等,設(shè)計(jì)并制作硬件電路,分主

2、控電路及底層驅(qū)動(dòng)電路,主控芯片采用ARM系列32位處理器,保證控制系統(tǒng)硬件長時(shí)間工作的可靠性。設(shè)計(jì)底層驅(qū)動(dòng)電路,滿足滑翔機(jī)各模塊間的通信及控制要求。同時(shí)設(shè)計(jì)TF文件系統(tǒng),記錄滑翔機(jī)運(yùn)動(dòng)控制過程的數(shù)據(jù),為進(jìn)一步對(duì)滑翔機(jī)軟硬件優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過電位器采集重心移動(dòng)的位置與距離,有效的控制了滑翔機(jī)的俯仰及旋轉(zhuǎn),浮力驅(qū)動(dòng)根據(jù)氣壓變化測量推算滑翔機(jī)凈浮力的變化,有效的控制了滑翔機(jī)的上浮下潛。根據(jù)兩機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)了滑翔機(jī)的剖面滑翔運(yùn)

3、動(dòng)。
　　根據(jù)滑翔機(jī)的工作原理及剖面滑翔流程設(shè)計(jì)了水下滑翔機(jī)軟件,主要包括兩部分:岸系統(tǒng)軟件和滑翔機(jī)載體軟件?；铏C(jī)載體軟件設(shè)計(jì)分為檢測板程序設(shè)計(jì)和控制板程序設(shè)計(jì)兩部分。檢測板主要完成銥星通信、觀測類傳感器的數(shù)據(jù)獲取、主從通信以及文件系統(tǒng)?？刂瓢逯饕瓿芍鲝耐ㄐ?、控制類傳感器的數(shù)據(jù)獲取、任務(wù)行為決策與執(zhí)行以及文件系統(tǒng)。岸站系統(tǒng)軟件通過LabVIEW編寫銥星岸站系統(tǒng),主要完成人機(jī)接口的設(shè)計(jì)、銥星通信和文件系統(tǒng)。
　　最后,本文