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原文传递载人潜水器控制系统设计

论文题名：	载人潜水器控制系统设计
关键词：	载人潜水器;嵌入式控制系统;预测控制;海图绘制;电磁干扰;自适应性能
摘要：	21世界是海洋的世纪，随着深海科学探查、水下资源开发、大范围海洋测量、海图绘制以及水下管道跟踪与探测等领域的发展，潜水器技术，尤其是续航力大、能达到各种潜深、并能完成多种作业任务的载人潜水器成为最重要的研究方向之一。本文的主要研究内容是以某一特定的载人潜水器为研究对象，设计出性能优良的嵌入式控制系统并进行预测S面控制器的研究。　　本文从某型载人潜水器特点出发，构建了载人潜水器控制系统的体系结构，并对水下嵌入式控制系统部分进行了研究与设计。针对载人潜水器控制舱空间狭小、电磁干扰严重的现象，在控制系统中设计了串口信号隔离电路与模拟信号隔离电路，提高了串口信号与模拟信号抗干扰能力。　　为了保证载人潜水器能够执行复杂任务并具有持久续航的能力，其能源系统采用锂离子动力电池组。根据锂离子动力电池组的特点，设计了一套管理系统，该管理系统以单片机AT89S52为核心，以A/D传感器、温度传感器、霍尔电流传感器作为外围测量器件，上位机监控界面采用VC++搭建，实现了电池组状态信息的实时监控。　　本文提出了预测S面控制器来控制载人潜水器。预测S面控制器基于S面控制器，采用BP神经网络建立预测模型，通过反馈校正和滚动优化环节调整S面控制器参数。仿真结果表明，和基础S面控制器相比，预测S面控制器具有更好的自适应性能，可以满足载人潜水器的控制要求。
作者：	刘传秀
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	万磊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文