水面無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著陸地資源的枯竭，海洋逐漸成為世界各國搶先開發(fā)的資源要地。水面無人艇作為海洋開發(fā)過程中的一個(gè)重要工具得到各海洋強(qiáng)國的高度重視。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是水面無人艇研究的基礎(chǔ)性問題之一，是實(shí)現(xiàn)水面無人艇海洋作業(yè)的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)制作一種低成本的水面無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅為先進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制算法提供可驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺，而且能為研制更高性能的運(yùn)動(dòng)控制器打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，具有重要的實(shí)際意義。
　　本文設(shè)計(jì)與制作了一種低成本的水面無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，提供自動(dòng)導(dǎo)航、遠(yuǎn)

2、程控制、圖形界面顯示等功能。該系統(tǒng)一方面可以為科研工作者提供理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺。另一方面也可以搭載小型海洋探測器構(gòu)建海洋移動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。論文分三個(gè)方面對水面無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
　　首先介紹了船載運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)過程。船載運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)和硬件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。硬件電路是構(gòu)成船載運(yùn)動(dòng)控制器的物理設(shè)備，包括傳感器模塊、控制器、無線通信模塊、電源電路等。硬件驅(qū)動(dòng)程序是可編程器件中的程序，它將硬件電路模塊包裝為子函數(shù)。運(yùn)

3、動(dòng)控制算法程序通過對子函數(shù)的操作來控制無人艇硬件模塊，實(shí)現(xiàn)航跡跟蹤和航向控制。
　　然后介紹了遠(yuǎn)程控制平臺的開發(fā)過程。遠(yuǎn)程控制平臺由上位機(jī)和無線通信模塊組成。上位機(jī)運(yùn)行的圖形用戶界面程序是遠(yuǎn)程控制平臺的主體。圖形用戶界面在GUIDE環(huán)境下編寫，可以很好地兼容MATLAB環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)控制算法程序。運(yùn)動(dòng)控制算法程序通過算法擴(kuò)展接口與無線通信模塊進(jìn)行信息交流，獲取水面無人艇運(yùn)行狀態(tài)并發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)水面無人艇的遠(yuǎn)程控制功能。同時(shí)，圖形