水下航行器对接装置设计及控制系统研究
发布时间：2022-01-24 12:23
随着陆地上自然资源的日益枯竭,对海洋资源的开发和利用变得更为重要。水下航行器由于体积小、工作方式灵活的特点,被广泛应用于海洋科考、搜索救援等领域,但其存在续航能力不足的问题。水下对接装置是水下航行器进行能源补充的重要手段,因此开发可靠的对接装置以拓宽其作业范围是十分必要的。本文从机械执行机构和控制系统两方面开展工作。首先,本文按照项目中的技术要求,进行水下对接装置总体方案的研究。针对捕获器与水下航行器工作环境及任务要求,设计了捕获器以及水下航行器的机械结构。其次,本文对控制系统的总体方案进行论证,并确定了控制流程。再次,基于Qt进行上位机主控平台的研制;针对回收过程对下位机的功能要求,进行下位机控制器软件系统和硬件系统的研究。最后,为了解该水下对接装置的工作性能,进行了陆上试验和水下试验。试验结果表明,本文设计的水下对接装置能准确可靠地与水下航行器进行对接,为后续的回收工作打下了坚实的基础。
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AUV水下对接装置机械系统组成图
12图 2.2 捕获器三维模型示意图.2 所示，空隙处可以填充浮力材料使得。捕获器采用遥控无人潜水器（Remo 的抓手可以夹持捕获器背部，对接时由器与 AUV 的部件进行对接。缺口处有环槽时，该结构可以防止缆绳脱槽。中下航行器实现良好的贴合，保证对接销
图 2.3AUV 模拟样机三维模型示意图的组成为：主舱体、捕获器锁紧装置、电子舱以及销行器在回收时，销轴升降绞车放缆，释放对接销轴及接完成后，收缆，捕获器固定于水下航行器外表面。与监测系统统主要是采集水下航行器各内部传感器的实时数据，行器的工作情况[23]。监测系统包括两个方面：位于调于 AUV 模拟样机电子舱监测系统。测系统主要监测装载投送与回收平台缆绳收放长度以中水下画面监控系统主要通过固定在回收机构立柱上，图像信号传输到上位机显示屏上，操作人员通过画
【参考文献】：
期刊论文
[1]回转形AUV水下通用对接装置的设计与实现[J]. 孟令帅,林扬,谷海涛,孙凯. 工程设计学报. 2017(04)
[2]海洋强国建设视阈下高校海洋意识教育的探索与实践——以河北工业大学海洋意识教育为例[J]. 王素丹,路欣哲,杨一帆. 科技风. 2017(13)
[3]水下控制模块对接锁紧机构的动力学分析[J]. 王伟,储乐平,陈再玉,张宪阵. 海洋工程装备与技术. 2017(02)
[4]基于STM32机器人循迹系统的设计与实现[J]. 关鹏,衣龙浩,陈威行. 中国新通信. 2015(12)
[5]基于MOOS的AUV的数据采集和监控系统[J]. 侯建钊,高菲,张东昆. 现代电子技术. 2014(20)
[6]AUV水下对接技术发展现状[J]. 羊云石,顾海东. 声学与电子工程. 2013(02)
[7]滑翔式水下航行器的运动建模与分析[J]. 杨会涛,石秀华,刘飞飞,周杨. 计算机系统应用. 2012(08)
[8]水下机器人发展趋势[J]. 徐玉如,李彭超. 自然杂志. 2011(03)
[9]一种AUV自主采样控制技术的研究与实现[J]. 杨剑涛,徐国华,程小亮. 电子测量技术. 2010(11)
[10]AUV回收技术现状及发展趋势[J]. 潘光,黄明明,宋保维,胡海豹,杜晓旭. 鱼雷技术. 2008(06)
博士论文
[1]AUV水声通信系统研究[D]. 董继刚.哈尔滨工程大学 2015
硕士论文
[1]水下运载器对接系统集成与控制方法研究[D]. 徐怿弘.浙江大学 2017
[2]AUV水下对接关键技术及对接碰撞问题研究[D]. 李开飞.哈尔滨工程大学 2017
[3]深海压力传感器实验平台的关键问题研究[D]. 杨天伟.合肥工业大学 2016
[4]海洋绞车自动排缆系统建模与仿真研究[D]. 易武志.湖南科技大学 2015
[5]AUV水下对接装置功能模块的研制与实验研究[D]. 宗超勇.哈尔滨工程大学 2015
[6]水下机器人对接装置液压系统及控制技术研究[D]. 杜晓飞.哈尔滨工程大学 2015
[7]自治式水下机器人水下对接装置研究[D]. 张波.哈尔滨工程大学 2013
[8]空间合作目标捕获对接装置优化设计的研究[D]. 杜昊.哈尔滨工业大学 2012
[9]基于永磁无刷直流电机的双轮驱动电动汽车电驱动系统研究[D]. 黄晓华.山东大学 2011
[10]面向自主水下机器人的采样技术研究[D]. 杨剑涛.华中科技大学 2011
本文编号：3606564
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AUV水下对接装置机械系统组成图
12图 2.2 捕获器三维模型示意图.2 所示，空隙处可以填充浮力材料使得。捕获器采用遥控无人潜水器（Remo 的抓手可以夹持捕获器背部，对接时由器与 AUV 的部件进行对接。缺口处有环槽时，该结构可以防止缆绳脱槽。中下航行器实现良好的贴合，保证对接销
图 2.3AUV 模拟样机三维模型示意图的组成为：主舱体、捕获器锁紧装置、电子舱以及销行器在回收时，销轴升降绞车放缆，释放对接销轴及接完成后，收缆，捕获器固定于水下航行器外表面。与监测系统统主要是采集水下航行器各内部传感器的实时数据，行器的工作情况[23]。监测系统包括两个方面：位于调于 AUV 模拟样机电子舱监测系统。测系统主要监测装载投送与回收平台缆绳收放长度以中水下画面监控系统主要通过固定在回收机构立柱上，图像信号传输到上位机显示屏上，操作人员通过画
【参考文献】：
期刊论文
[1]回转形AUV水下通用对接装置的设计与实现[J]. 孟令帅,林扬,谷海涛,孙凯. 工程设计学报. 2017(04)
[2]海洋强国建设视阈下高校海洋意识教育的探索与实践——以河北工业大学海洋意识教育为例[J]. 王素丹,路欣哲,杨一帆. 科技风. 2017(13)
[3]水下控制模块对接锁紧机构的动力学分析[J]. 王伟,储乐平,陈再玉,张宪阵. 海洋工程装备与技术. 2017(02)
[4]基于STM32机器人循迹系统的设计与实现[J]. 关鹏,衣龙浩,陈威行. 中国新通信. 2015(12)
[5]基于MOOS的AUV的数据采集和监控系统[J]. 侯建钊,高菲,张东昆. 现代电子技术. 2014(20)
[6]AUV水下对接技术发展现状[J]. 羊云石,顾海东. 声学与电子工程. 2013(02)
[7]滑翔式水下航行器的运动建模与分析[J]. 杨会涛,石秀华,刘飞飞,周杨. 计算机系统应用. 2012(08)
[8]水下机器人发展趋势[J]. 徐玉如,李彭超. 自然杂志. 2011(03)
[9]一种AUV自主采样控制技术的研究与实现[J]. 杨剑涛,徐国华,程小亮. 电子测量技术. 2010(11)
[10]AUV回收技术现状及发展趋势[J]. 潘光,黄明明,宋保维,胡海豹,杜晓旭. 鱼雷技术. 2008(06)
博士论文
[1]AUV水声通信系统研究[D]. 董继刚.哈尔滨工程大学 2015
硕士论文
[1]水下运载器对接系统集成与控制方法研究[D]. 徐怿弘.浙江大学 2017
[2]AUV水下对接关键技术及对接碰撞问题研究[D]. 李开飞.哈尔滨工程大学 2017
[3]深海压力传感器实验平台的关键问题研究[D]. 杨天伟.合肥工业大学 2016
[4]海洋绞车自动排缆系统建模与仿真研究[D]. 易武志.湖南科技大学 2015
[5]AUV水下对接装置功能模块的研制与实验研究[D]. 宗超勇.哈尔滨工程大学 2015
[6]水下机器人对接装置液压系统及控制技术研究[D]. 杜晓飞.哈尔滨工程大学 2015
[7]自治式水下机器人水下对接装置研究[D]. 张波.哈尔滨工程大学 2013
[8]空间合作目标捕获对接装置优化设计的研究[D]. 杜昊.哈尔滨工业大学 2012
[9]基于永磁无刷直流电机的双轮驱动电动汽车电驱动系统研究[D]. 黄晓华.山东大学 2011
[10]面向自主水下机器人的采样技术研究[D]. 杨剑涛.华中科技大学 2011
本文编号：3606564
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