海流傳感器標(biāo)定平臺控制系統(tǒng)研究.pdf

1、海洋環(huán)境測量是國家海洋戰(zhàn)略實施的一項重要內(nèi)容,傳感器是海洋環(huán)境測量中一項必不可少的工具。但隨著測量深度的增加,常規(guī)海洋流速傳感器已很難滿足深海環(huán)境的測量需求,因此研制新型深海傳感器便成為了一項迫在眉睫的課題。本文以國家自然科學(xué)基金項目“可測上升流的三維瞬時海流傳感器研究”(NO.41076061)為背景,研制了可測上升流的三維瞬時海流傳感器的標(biāo)定平臺。
　　本文概述了海洋戰(zhàn)略的重要意義,強調(diào)該課題研究的必要性,明確了該課題研究的價

2、值與意義。通過對常規(guī)海流傳感器性能指標(biāo)及對海洋環(huán)境特殊性的研究,確定了標(biāo)定平臺所需要滿足的性能指標(biāo)。通過對性能參數(shù)的分析,確定了標(biāo)定平臺整體設(shè)計方案。
　　根據(jù)標(biāo)定平臺的整體設(shè)計方案,分別從機械結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)三個方面進行分析與設(shè)計。確定了采用伺服電機帶動高精度滾珠絲杠實現(xiàn)機械運動,配合高精度測量工具,保證了機構(gòu)的裝配精度,從而為標(biāo)定平臺的運動精度提供了基本保障;設(shè)計了以STM32作為主控芯片,并在其基礎(chǔ)之上搭建了芯片最小

3、系統(tǒng)、通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線模塊于一體的控制器。并針對信號的干擾問題,從干擾源、信號采集電路上對其進行解決并取得良好效果;在控制系統(tǒng)軟件方面,設(shè)計了基于LabVIEW的上位機操作界面。在下位機系統(tǒng)中,重點實現(xiàn)與上位機的通訊及平臺速度位置控制算法。將PID算法運用到控制系統(tǒng)中,實現(xiàn)速度平穩(wěn)性控制及位置精確性控制的功能。
　　在平臺搭建好之后,對伺服控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化,并對整個運動控制系統(tǒng)做了實驗驗證,驗證了系統(tǒng)方案的可行性。對