重版ROV推进器控制系统设计

发布时间：2024-05-21 00:08

　　针对海洋资源的开发与勘探难度的日益加大,对开发与勘探设备的要求逐渐提高,设计了一种重版型的基于水面无人艇(USV,Unmanned Surface Vessel)辅助型的缆式水下机器人(ROV,Remotely Operated Vehicle),搭载10台无刷直流电机(BLDCM,Brushless Direct Current Motor)用来加大ROV工作效率,为了稳定精确的控制ROV运行,首先对水下机器人的系统进行了总体设计,其次对ROV的推进器与推进器分布进行了设计,最后对ROV的电机控制系统进行设计并从仿真和实验两方面验证可靠性。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1系统总体设计示意图

如图1所示为系统总体设计示意图。设计的水面无人艇与水下机器人之间通过有缆的方式进行通讯。水面无人艇上安装有控制器，水下机器人将本体的深度，速度，压力等信息传给无人艇，无人艇通过自身安装的下视声呐和侧扫声呐得到水下环境，构建出水下情况回波图，识别出水下机器人的回波信号，获得水下机器....

图2推进器结构分布设计图

一般小型ROV采用六个电机驱动,其中两个负责上浮和下沉。另外四个负责水下机器人的前进、后退、旋转等动作。为了简化对电机的控制，本文对水下机器人采用两两一对同步运行的控制方式。3ROV推进器控制系统设计

图3系统硬件架构

FOC(Field-OrientedControl），即磁场定向控制，也称矢量变频，是目前无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）高效控制的最佳选择[7-8]。FOC精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。FOC的基本思想是....

图4推进器控制系统实物图

图3系统硬件架构由于带传感器的电机往往对控制性能较高，本文决定采用无传感器FOC控制方式，转子位置估计作为该控制算法的核心，直接决定了电机的控制性能。如图5所示为基于SMO的无感FOC控制系统框图。通过采集电机相电流以及电压重建，运用滑模观测器[9-12]估计电机的感应电动势以....

本文编号：3979323