ROV航行控制的关键技术研究

发布时间：2024-02-19 11:30

　　海洋作为占地球面积2/3的一个天然资源库,已经受到各界广泛关注,如何更好地开发海洋资源成为各界研究的一个重点。近年来,得益于电子行业的迅速发展,作为水下资源勘探与水下作业工具的水下机器人得到快速发展。本课题源于企业需求,以有缆遥控水下机器人为平台,其推进器采用无刷直流电机驱动,论文主要针对水下机器人推进器进行研究。以TMS320F28035为主控芯片设计出一款推进器驱动控制板,并对ROV航行控制的关键技术进行了研究。主要开展的工作如下:首先对水下机器人的研究现状及研究价值作了分析,简要阐述了无刷直流电机的控制方式;第二,对水下机器人进行运动分析,基于地面坐标系与水下机器人本体坐标系之间的联系,建立了水下机器人的运动模型,推导出推进器联合控制与水下机器人运动方式之间的关系;第三,研制出ROV推进器控制器,实现了水下机器人多电机推进器联合航行控制。设计了推进器控制器硬件的各功能模块,结合ROV运动需要和控制器硬件系统,设计了控制器软件部分,软件部分采用磁场定向控制算法。为了减小控制器体积和质量,建立以电机电流误差作为滑模面的滑模观测器估算电机转子位置及转速,再经过PI环节对电机电流和速度进...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2“Outland1000”水下机器人及其组成部件Fig.1-2“Outland1000”underwatervehicleanditscomponents

上海电机学院硕士学位论文3下机器人“海鲲3K”号。该机器人的主要用于载人潜水之前对预定潜水点进行调查，专门从事深海研究的，也可用于海底救护。1992年JMST又研制成功了一款名为“KAIKO”的遥控式水下机器人[9][10]。1995年3月24日，该机器人成功测得马里亚纳海沟的深....

图1-3“海马号”水下机器人

海底水下操作测试[12]，2008年5月，“海龙号”ROV在中国南海完成了3278m的深海实验。2009年，“海龙号”水下机器人在“大洋一号”上成功完成深海热液科考任务，意味着国内ROV制造技术水平大幅提升，水下机器人性能已位居世界前列。2014年中国自主研制的首台4500m级深....

图1-4“海龙Ⅱ号”水下机器人Fig.1-3“HaiMa”underwatervehicleFig.1-4“HaiLongⅡ”underwatervehicle

“海龙号”水下机器人在“大洋一号”上成功完成深海热液科考任务，意味着国内ROV制造技术水平大幅提升，水下机器人性能已位居世界前列。2014年中国自主研制的首台4500m级深海ROV作业系统“海马号”与2014年4月22日在南海完成海上试验，并通过海上验收。2016年重载作业型RO....

图3-1系统总体设计示意图

上海电机学院硕士学位论文19第三章水下推进器控制系统硬件设计3.1ROV系统总体设计方案如图3-1所示为水下机器人系统总体设计示意图，图3-2为系统设计实物图。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....

本文编号：3902615