基于TCP-IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)研究.pdf

1、21世紀(jì)是人類全面探索海洋的世紀(jì),具備自動控制系統(tǒng)的水下機器人是完成深海海域探測調(diào)查任務(wù)的最佳選擇之一。一個基本的自治水下機器人控制系統(tǒng)主要包括如下功能模塊:導(dǎo)航、數(shù)據(jù)采集、運動控制、避障、能源管理、故障檢測、應(yīng)急處理等。此外,根據(jù)水下機器人使命的不同,還需要搭載其它的傳感器,如:深度測量、GPS、無線電、各種聲納等[1],因此,采用多節(jié)點控制系統(tǒng)是水下機器人的必然選擇。
　　 本文在分析了目前常用的三種多節(jié)點控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特

2、點的基礎(chǔ)上,提出了一種基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)設(shè)計方法,并將其應(yīng)用于水下機器人中。該控制系統(tǒng)采用基于PC104總線的工業(yè)控制計算機作為節(jié)點控制模塊,利用以太網(wǎng)廣播方式實現(xiàn)節(jié)點單元間的數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)交換。本文設(shè)計的多節(jié)點控制系統(tǒng)利用了先進(jìn)的計算機硬件和軟件技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),很大程度上降低了控制系統(tǒng)的設(shè)計難度和成本。
　　 本文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:
　　 1.詳細(xì)介紹了目前常用的三種多節(jié)點控制系統(tǒng),分析了它們

3、各自的結(jié)構(gòu)和功能特點,提出了一種基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的設(shè)計方法:
　　 2.針對本文提出的基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究；
　　 3.針對AUV控制系統(tǒng)的功能需求和基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,本文對控制系統(tǒng)的節(jié)點單元進(jìn)行了設(shè)計；
　　 4.詳細(xì)分析了AUV的功能需求和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能特點,分別針對主控單元和節(jié)點單元的功能需求,設(shè)計了相應(yīng)的應(yīng)用程序