【摘要】： 水下滑翔器(underwater gliders)是一種新型的水下機(jī)器人,它可作為海洋監(jiān)測儀器的搭載平臺(tái),是獲取海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要裝備。使用電能作為驅(qū)動(dòng)能源工作的水下滑翔器,工作可靠、適用范圍廣,而且現(xiàn)在技術(shù)較為成熟,在海洋科研與軍事領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。 本文首先對電能驅(qū)動(dòng)的水下滑翔器作了總體的概述,介紹了水下滑翔器的工作原理、系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及各個(gè)部分的設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)模型理論的推導(dǎo)等。 在此基礎(chǔ)上,本文對電能驅(qū)動(dòng)的水下滑翔器控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。首先確定總體控制體系,基于對各種控制方式的比較以及實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)儲(chǔ)備,我們選擇了基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng),給出了CAN總線的應(yīng)用細(xì)節(jié)。接著詳細(xì)介紹了水下滑翔器執(zhí)行層伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),基于PHILIPS公司的P87C591微處理器(自帶CAN接口)的硬件電路及相應(yīng)的具有不同功能的軟件設(shè)計(jì),可靠地控制執(zhí)行部件的工作。最后對水下滑翔器的控制與通信軟件體系及控制策略進(jìn)行了研究,包括控制與通信的總體程序結(jié)構(gòu)與功能的研究、PID程序的設(shè)計(jì)及水下滑翔器導(dǎo)航與控制策略的研究。 論文最后介紹了控制部分系統(tǒng)軟硬件實(shí)驗(yàn)室單元調(diào)試,調(diào)試結(jié)果驗(yàn)證了伺服電機(jī)在無水條件下可以正常實(shí)現(xiàn)功能,也初步說明了執(zhí)行層控制的可行性;在使用Matlab對水下滑翔器的部分性能進(jìn)行的動(dòng)態(tài)仿真與計(jì)算的基礎(chǔ)上,得到了重要的控制數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH766
【圖文】：

水下滑翔器運(yùn)動(dòng)部分示意圖

電能驅(qū)動(dòng)裝置原理示意圖

結(jié)構(gòu)分布圖

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 任龍飛;水下熱滑翔機(jī)在弱溫差和逆溫差下的性能研究[D];上海交通大學(xué);2011年

2 陳暉;溫差能水下滑翔機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)研究與滑翔機(jī)外形設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2012年

3 王義軍;電驅(qū)動(dòng)水下滑翔器控制系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

本文編號：2762531