一種基于多傳感器潛器控制系統的研究.pdf

1、本論文研究來源于國家863項目(No．2006AA042248)“低電壓驅動水中多功能微型仿生機器人系統研究”。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進行研究。 導航控制系統是AUV控制系統的重要組成部分。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。該系統將GPS數據與MTI數據進行融合，實現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和無線數據傳輸模塊。AUV不僅可將其姿態(tài)、位置以及速度信息通過無線數據傳輸模塊發(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、推進系統進行了介紹。然后重點設計了由多傳感器系統(GPS、MTI與液位變送器)、DSP和各執(zhí)行器組成的潛器控制系統。其中對GPS/MTI所組成的組合導航系統，從傳感器數據結構、傳感器數據融合等諸多方面進行了研究。為了適應多個傳感器的數據采集、處理和發(fā)送要求，采用了TI公司生產的TMS320F2812做潛器控制系統的數字處理器。其次，論文設計了控制系統的硬件電路和控制系統的軟件程序。