海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、海洋基本要素測(cè)量是國(guó)家海洋戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著對(duì)深海信息探尋的不斷深入，常規(guī)的海流測(cè)量裝置很難滿(mǎn)足深海探測(cè)的需求，所以開(kāi)發(fā)一款高精度、性能穩(wěn)定的深海海流傳感器迫在眉睫。課題組以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“可測(cè)上升流的三維瞬時(shí)海流傳感器研究”(NO.41076061)為依托，設(shè)計(jì)了一款新型的深海海流傳感器。為了標(biāo)定傳感器的性能指標(biāo)，本文研制了一套模擬海流運(yùn)動(dòng)的海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)，通過(guò)絕對(duì)標(biāo)定的方法對(duì)新型深海海流傳感器進(jìn)行標(biāo)定。
　　對(duì)

2、海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)的性能進(jìn)行分析，提出標(biāo)定平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求，確定海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)的軟硬件運(yùn)動(dòng)控制方案。選用FPGA作為核心處理器進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先，在核心處理器的基礎(chǔ)上規(guī)劃硬件控制板，實(shí)現(xiàn)核心板與擴(kuò)展板分離，提高運(yùn)動(dòng)控制器的可移植性。主要包括串口通信、位置檢測(cè)、電源電路、模擬電壓輸出等模塊的設(shè)汁;其次，在控制板的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Verilog HDL語(yǔ)言對(duì)下位機(jī)各模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，包括PID位置控制、光柵尺信號(hào)采集、D/A轉(zhuǎn)換器模擬量輸

3、出、位置模式控制等算法的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制;最后，在LaBVIEW編程環(huán)境中，以下位機(jī)程序?yàn)榛A(chǔ)，通過(guò)VISA驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上、下位機(jī)之間的串口通信，力求開(kāi)發(fā)出人性化的上位機(jī)控制界面，用來(lái)實(shí)現(xiàn)海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)的控制數(shù)據(jù)輸入以及光柵尺采集數(shù)據(jù)的顯示和存儲(chǔ)等功能。
　　在搭建好整個(gè)海流傳感器標(biāo)定平臺(tái)之后，分別在位置模式下和速度模式下對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步論證標(biāo)定平臺(tái)的可行性。通過(guò)總結(jié)當(dāng)前