基于嵌入式ARM的无人作业船控制系统研究

发布时间：2020-03-23 21:43

【摘要】：供水安全影响着居民的生命健康。为了保证水源地的水质安全,需要定期地对水质进行采样和分析以确保水质达标。然而现有的传统采样船操作不便,费时费力,也无法确保工作人员的作业安全;水下机器人价格昂贵、易损坏,从而难以大范围普及。这些难点都使得水质采样成本较高,工作效率低下,安全系数不够。因此需要设计一套成本较低、工作效率高的作业船控制系统,以提高采样效率,并保证作业人员的安全。本文的控制系统开发过程涉及到的技术主要包括嵌入式ARM、GPS定位、无线通信和电机调速。控制系统分为两部分:岸上控制子系统即上位机、船上子系统即下位机。上位机以嵌入式ARM核心板为基础,使用了Qt开发了控制界面和无线通信功能;下位机以STM32F103VET6单片机为核心,集成了定位、无线通信和信息显示功能。本文基于水质采样活动的实际需求,研究并设计基于ARM的无人作业船控制系统。首先,本文分析作业船控制系统的设计需求,从需求出发,分别对上位机和下位机的功能分布进行了设计。其次,对船体的结构进行了必要的设计,并根据设计方案选择了合适的硬件,然后搭建了硬件电路,在硬件电路的基础上对上位机和下位机的功能进行了开发,具体包括上位机的电机控制界面和定位信息显示界面,下位机定位信息和控制信息的接收和处理、电机的驱动和调速、相关信息的显示以及两个子系统之间的无线通信。最后,本文对设计的控制系统进行了测试,测试结果表明该系统能够很好地对作业船的电机进行控制,实现作业船的前进后退、加减速和转向的功能,并能够提供定位信息,以便工作人员参考。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U664.82;TP273

【参考文献】

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本文编号：2597303