水下滑翔機(jī)是一種在海洋中作滑翔運(yùn)動(dòng)并在運(yùn)動(dòng)過程中采集觀測(cè)和存儲(chǔ)海洋環(huán)境信息的新型觀測(cè)平臺(tái)。為了開發(fā)出適用于水下滑翔機(jī)系統(tǒng)的控制軟件，本文以自行研制的水下滑翔機(jī)為平臺(tái)，在深入分析水下滑翔機(jī)控制系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出以ARM控制器和μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為開發(fā)環(huán)境、C語言為開發(fā)語言的嵌入式軟件的設(shè)計(jì)方案。分析水下滑翔機(jī)系統(tǒng)的控制原理，提出控制軟件功能和性能的需求。根據(jù)需求和現(xiàn)有的技術(shù)和平臺(tái)，選定采用ARM+μC/OS-II嵌入式系統(tǒng)控制方案，并搭建控制系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境。通過可行性分析得出這個(gè)方案易于開發(fā)執(zhí)行且能以高實(shí)時(shí)性可靠地實(shí)現(xiàn)水下滑翔機(jī)的智能功能。根據(jù)水下滑翔機(jī)的功能，制定本文軟件設(shè)計(jì)的原則，提出了適用于本系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。介紹任務(wù)功能函數(shù)的劃分及其關(guān)聯(lián)，最后給出控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的討論，闡明本設(shè)計(jì)的開發(fā)流程及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。介紹了本文采用的μC/OS-II操作系統(tǒng)和ARM控制器，然后講解了μC/OS-II操作系統(tǒng)在ARM控制器上的移植過程。開展水下滑翔機(jī)控制系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)，這部分是本文軟件開發(fā)的重點(diǎn)。首先給出了控制軟件整體流程圖，分析上層應(yīng)用程序的任務(wù)函數(shù)調(diào)度... 

【文章來源】：中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 水下滑翔機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 水下機(jī)器人控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.5 嵌入式系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向
    1.6 論文主要工作
2. 水下滑翔機(jī)控制軟件總體設(shè)計(jì)
    2.1 軟件功能需求和開發(fā)平臺(tái)
        2.1.1 軟件功能需求
        2.1.2 軟件開發(fā)平臺(tái)
        2.1.3 軟件平臺(tái)的可行性分析
    2.2 水下滑翔機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理
    2.3 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 軟件設(shè)計(jì)原則
        2.3.2 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.3 任務(wù)函數(shù)劃分及其關(guān)聯(lián)
        2.3.4 數(shù)據(jù)流圖
    2.4 本章小結(jié)
3. 基于 ARM 和μC/OS‐Ⅱ 的嵌入式系統(tǒng)
    3.1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    3.2 嵌入式設(shè)計(jì)方法總體討論
        3.2.1 嵌入式開發(fā)方法
        3.2.2 開發(fā)平臺(tái)的選擇的原則
    3.3 ARM 微控制器介紹
    3.4 μC/OS‐Ⅱ 概述
    3.5 μC/OS‐Ⅱ 在 ARM 平臺(tái)上的移植
    3.6 小結(jié)
4. 控制系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
    4.1 控制軟件整體流程
    4.2 啟動(dòng)程序設(shè)計(jì)
    4.3 航行控制任務(wù)
        4.3.1 衛(wèi)星通訊函數(shù)
        4.3.2 控制指令發(fā)送函數(shù)
    4.4 運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)
        4.4.1 浮力調(diào)節(jié)函數(shù)
        4.4.2 姿態(tài)調(diào)節(jié)函數(shù)
    4.5 采集存儲(chǔ)任務(wù)
        4.5.1 傳感采集函數(shù)
        4.5.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)函數(shù)
    4.6 應(yīng)急控制任務(wù)
    4.7 本章小結(jié)
5. 水下滑翔機(jī)控制軟件低功耗設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 水下滑翔機(jī)功耗組成
    5.3 STM32 控制器的低功耗模式
    5.4 基于μC/OS‐II 控制軟件的低功耗設(shè)計(jì)
    5.5 低功耗效率評(píng)估
    5.6 本章小結(jié)
6. 水下滑翔機(jī)控制軟件試驗(yàn)結(jié)果
    6.1 控制軟件集成測(cè)試
        6.1.1 多任務(wù)穩(wěn)定性測(cè)試
        6.1.2 大容量存儲(chǔ)測(cè)試
        6.1.3 低功耗效率評(píng)估測(cè)試
        6.1.4 試驗(yàn)小結(jié)
    6.2 水下滑翔機(jī)湖試
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        6.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        6.2.3 數(shù)據(jù)分析
        6.2.4 試驗(yàn)小結(jié)
    6.3 本章小結(jié)
7. 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于ARM的嵌入式斜條機(jī)控制器的研究[D]. 王璇.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
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[5]嵌入式多媒體實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 連曉平.華中科技大學(xué) 2006
[6]水下機(jī)器人模糊自適應(yīng)控制的研究[D]. 孫玉山.哈爾濱工程大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3493805