水下滑翔机运动控制系统研制
[Abstract]:Underwater glider is a new type of underwater vehicle system, which combines buoy technology with underwater vehicle technology. By changing its own net buoyancy as driving force and changing its center of gravity as rudder, underwater glider is a new type of underwater vehicle system. In this paper, the development of underwater glider at home and abroad is briefly introduced, and the origin and significance of the research are described. Then, the structure, working principle and structural design of each unit module of underwater glider are introduced. On this basis, the motion control system of underwater glider is designed and studied. Firstly, MTI attitude sensor and KELLER pressure sensor are selected according to glider control requirements. The hardware circuit is designed and fabricated, which is divided into main control circuit and bottom drive circuit. The main control chip adopts ARM series 32-bit processor. Ensure the reliability of the control system hardware working for a long time. The bottom drive circuit is designed to meet the communication and control requirements of glider modules. At the same time, TF file system is designed to record the data of glider motion control process, which provides data support for further optimization of glider software and hardware. The attitude adjusting mechanism collects the position and distance of the center of gravity movement through the potentiometer, which effectively controls the pitch and rotation of the glider, and the buoyancy driver calculates the change of the glider's net buoyancy according to the measurement of the pressure change. Effectively control the glider up and down. According to the coordination of the two institutions, the glider profile gliding motion is realized. According to the working principle of glider and section gliding flow, the software of underwater glider is designed, which includes two parts: shore system software and glider carrier software. The software design of glider carrier is divided into two parts: test board program design and control board program design. Iridium communication, data acquisition of observation sensors, master-slave communication and file system are mainly completed. The control board mainly completes the master-slave communication, the control class sensor data acquisition, the task behavior decision and the execution as well as the file system. Iridium station system is programmed by software of shore station system through LabVIEW, which mainly completes the design of man-machine interface, Iridium communication and file system. Finally, this paper introduces the feasibility of underwater glider through flume test, attitude adjusting mechanism, buoyancy driving mechanism and so on. The glider has carried out the profile gliding test in reservoir, Qiandao Lake and the northern part of South China Sea. The rationality of the hardware circuit and software control of the glider is verified.
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U674.941
【共引文献】
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本文编号:2311294
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