無人水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)總線通信技術(shù)研究.pdf

1、近年來，無人水下航行器憑借其體積小、可控性好、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)和搭載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為海洋開發(fā)與軍事偵測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有通信協(xié)議開放、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分散等特點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展方向之一。本文以無人水下航行器為應(yīng)用對(duì)象，將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于航行器推進(jìn)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。
　　本文首先根據(jù)無人水下航行器的工況以及推進(jìn)器的分布特點(diǎn)，選用Modbus、CAN總線以及工業(yè)以太網(wǎng)三種通信協(xié)議來構(gòu)建推進(jìn)系統(tǒng)的通

2、信網(wǎng)絡(luò)。然后詳細(xì)闡述這三種協(xié)議的內(nèi)容，對(duì)它們的通信原理、數(shù)據(jù)幀格式、分層結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行分析，為后文通信協(xié)議的軟硬件實(shí)現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。接下來提出無人水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，并完成其中變頻驅(qū)動(dòng)裝置控制板的硬件設(shè)計(jì)工作。該控制板可實(shí)現(xiàn)信號(hào)采樣，控制驅(qū)動(dòng)電路以及Modbus、CAN和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議通信的功能。之后在變頻驅(qū)動(dòng)裝置控制板的硬件基礎(chǔ)上對(duì)三種協(xié)議進(jìn)行軟件開發(fā)，并針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議在通信效率低與從站優(yōu)先級(jí)固定的缺陷，提