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时间:2019-02-14
《超小型潜水器rov的推进系统和整机控制研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、上海大学顾士学位论文摘要摘要水下机器人在科学研究、军事、商业等领域已得到广泛的应用,它具有水下勘查、搜索和用机械手完成指定任务的功能。鉴于国内所设计制作的大部分都是大中型的的水下机器人,设计了一种简单的、低成本的有缆水下机器人(ROv)也称为超小型潜水器。该水下机器人主要实现的功能是通过手动或自动控制.让它行驶到设定的目标位置,或是能够沿着一条预定的路径行驶。该水下机器人有以下部分组成:潜浮系统、推进系统、控制系统、传感器系统等。本论文主要讨论水下机器人推进系统的结构设计、控制系统设计和水面Pc与水下机器人的串口通讯。主要工作包括:1)讨论了这种水下机器人的总体方案设计,阐述了各传感器的原理和
2、功能。2)规定了水下机器人的坐标系,并在此基础上推导出了水下机器人的运动方程。3)设计了水下机器人的推进系统。根据水下机器人的运行特性,选择合适的直流电机和螺旋桨,并比较了采用两种不同的动密封方式时,推力器结构的差异和各自的优缺点。4)利用前面推导出的运动方程,建立了被控对象的数学模型。针对系统特性,设计了数字PID控制器,分析了各环节的作用,并对所设计的控制系统用MATLAB的Simulink工具做仿真。5)对AVRMega8535单片机控制系统的软硬件做了详细的阐述,给出了硬件电路图、部分程序源代码和相关的流程图。另外,还建立了基于RS一232C的水面Pc机和水下机器人的通讯系统,在两者间
3、规定了通讯协议,编制了通讯界面。关键词:水下机器人;超小型潜水器;推进系统;数字PD;Mega8535上海大学硕士学健论文Abs£factAbstractUndeMalerRobothasbeenwidelyus。d洒the磊el娃ofscienl埔crcsoarch,military鞠d∞mmefce.1{haSthe两i}itiesofexplora£ion,obs。rvation翘d螽nisK鹅thedesi弘鼓edwo矗viamanipulatoLSincemostOftheunderwaterrobotsdesignedinC城naare1a唱e—scale,wehavedesi斟e
4、dasimpleandlow—costROV(RemotelyOperatedVehicles),whicharealsoealled趣oS泊.撒iniU韩d凇瓣erV馥iele。ThegoalofROVistosantoanexpectedpositionornlnalon錾aschedutedpathViaautomaticcon仃01ormanualcontr01.TbeROVincludesf01lowingparts:upsanddownssystem,酾vingsystem,con拄0lsyStem,eommun记atiOnsyStem,transmiltersyStomandVi
5、sio啦sysl㈣.Thispapermainlydiscussesthemechanicaldesi泓oft11e“Vingsystem,thecontrolsystemandserialcommuIlicationbe觚eenPca11dUnde懈aterRobot.Themajorworksareas南llow妇g:11DiscusstheoveraIlschemeofmisROVandac∞umfort沁矗mctio璐andth∞riesofdif瓷rentsensors.2)workoutthemotioncquations证termsofthep他s髓coordinatesyste
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