原文传递
全自动水草清理船控制系统的研制
| 论文题名： | 全自动水草清理船控制系统的研制 |
| 关键词： | 水草清理船;自主导航;控制系统;软件设计 |
| 摘要： | 随着社会经济的发展，人民的生活水平逐步提高，对河蟹产品的需求也随之增加，然而传统的河蟹养殖基本采用人工养殖模式，例如人工划船收割，其缺点是低效率、低产量，且耗费人力。现市场上已存在比人工划船收割更为先进的水草清理船，但它们大多也是人工驾驶、柴油驱动、大型笨重。针对河蟹养殖产业的迅速发展，对水草的定时定点切割，尤其是在大型养殖水域的环境下，水草清理船的智能化、小型化、高效化程度明显不够。 针对上述存在的问题，本文设计了一种用于河蟹养殖的中小型全自动水草清理船。该水草清理船是基于ARM9处理器和RTK-GPS导航系统的智能化水草清理船，采用的是高精度BD982型GPS导航技术与组合的航向/航速控制等技术。另外，针对水草清理船上的各种装置和执行机构，如明轮推进器、割深调节器等设计了无刷直流电机的控制器。论文的主要研究内容及成果如下： 第一、设计了一种用于河蟹养殖的全自动水草清理船，并对其割收一体化的机械构造特点与工作原理做了介绍。阐述了该船上各个装置模块的电气控制以及手动与智能控制的切换，并针对其全自动的控制硬件进行选型。 第二、根据水草清理船中各装置的执行机构—无刷直流电机的工作原理建立了基于PSlM仿真软件的BLDC双闭环调速仿真模型，再根据该模型设计了BLDC的控制系统的硬件电路和软件实现流程。 第三、主要介绍了基于BD982型GNSS接收机的GPS定位、定向和测速原理，并分析了GPS的定位误差以及提高定位精度的方案，然后在此基础上结合ARM微控制器和GPS导航系统构成了水草清理船的自动导航控制系统，该导航控制系统采用的是组合航向/航速控制算法，并通过信息采集层、运算控制层、运动执行层三个层次来介绍该控制系统的软件设计。 选择在没有外部干扰的静水中进行试验，该全自动水草清理船的功能控制模块能够正常工作，船航速偏差和航向偏差也在允许范围之内。试验说明，面对需要大规模统一化养殖的环境，对高效率的全自动水草清理船的研制具有较好的务实性和必要性。 |
| 作者： | 刘会贵 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 赵德安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
