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一种基于多传感器潜器控制系统的研究
| 论文题名： | 一种基于多传感器潜器控制系统的研究 |
| 关键词： | 潜器控制;控制系统;多传感器控制;仿生机器人;水下潜器;导航控制 |
| 摘要： | 本论文研究来源于国家863项目(No．2006AA042248)“低电压驱动水中多功能微型仿生机器人系统研究”。在本项目中，使用水下潜器AUV(Autonomous Undewrater Vehicle)完成运送和投放微型仿生机器人的工作。本文重点对该水下潜器控制系统进行研究。 导航控制系统是AUV控制系统的重要组成部分。本论文采用了由GPS(Global Position System)和姿态传感器MTI(Moving Target Indicator)所组成的组合导航系统。该系统将GPS数据与MTI数据进行融合，实现AUV自主导航。为解决GPS信号在水中衰减快和潜器与上位机通信的问题，设计了水面浮漂平台，并在平台上安装了GPS和无线数据传输模块。AUV不仅可将其姿态、位置以及速度信息通过无线数据传输模块发送给上位机，而且可接受上位机控制指令，实现对速度、工作水深、位置的远程控制。其中，上位机的显示和控制平台是使用Microsoft Visual Studio2005搭建的。 本文首先对潜器的机械结构、推进系统进行了介绍。然后重点设计了由多传感器系统(GPS、MTI与液位变送器)、DSP和各执行器组成的潜器控制系统。其中对GPS/MTI所组成的组合导航系统，从传感器数据结构、传感器数据融合等诸多方面进行了研究。为了适应多个传感器的数据采集、处理和发送要求，采用了TI公司生产的TMS320F2812做潜器控制系统的数字处理器。其次，论文设计了控制系统的硬件电路和控制系统的软件程序。 最后，论文对控制系统各功能进行了试验并进行了深入的分析。在速度、深度、以及自主导航实验中，记录了潜器在接收到变速、上浮、行驶等命令后的工作情况。另外，还模拟水流的干扰作用以验证自主导航功能的实用性。通过以上实验证明，论文设计的水下无人潜器控制系统具有较好性能，达到了设计要求。 |
| 作者： | 孔德鹏 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 叶秀芬 |
| 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 |
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