一種基于多傳感器潛器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文研究來源于國家863項目(No．2006AA042248)“低電壓驅(qū)動水中多功能微型仿生機器人系統(tǒng)研究”。在本項目中，使用水下潛器AUV(Autonomous Undewrater Vehicle)完成運送和投放微型仿生機器人的工作。本文重點對該水下潛器控制系統(tǒng)進行研究。 導航控制系統(tǒng)是AUV控制系統(tǒng)的重要組成部分。本論文采用了由GPS(Global Position System)和姿態(tài)傳感器MTI(Moving Tar

2、get Indicator)所組成的組合導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)將GPS數(shù)據(jù)與MTI數(shù)據(jù)進行融合，實現(xiàn)AUV自主導航。為解決GPS信號在水中衰減快和潛器與上位機通信的問題，設計了水面浮漂平臺，并在平臺上安裝了GPS和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。AUV不僅可將其姿態(tài)、位置以及速度信息通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送給上位機，而且可接受上位機控制指令，實現(xiàn)對速度、工作水深、位置的遠程控制。其中，上位機的顯示和控制平臺是使用Microsoft Visual Studi

3、o2005搭建的。 本文首先對潛器的機械結構、推進系統(tǒng)進行了介紹。然后重點設計了由多傳感器系統(tǒng)(GPS、MTI與液位變送器)、DSP和各執(zhí)行器組成的潛器控制系統(tǒng)。其中對GPS/MTI所組成的組合導航系統(tǒng)，從傳感器數(shù)據(jù)結構、傳感器數(shù)據(jù)融合等諸多方面進行了研究。為了適應多個傳感器的數(shù)據(jù)采集、處理和發(fā)送要求，采用了TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812做潛器控制系統(tǒng)的數(shù)字處理器。其次，論文設計了控制系統(tǒng)的硬件電路和控制系統(tǒng)的軟件程序。