隨著世界軍事科技的發(fā)展，軍事裝備的無人化趨勢越來越明顯，適應(yīng)這一趨勢的水面高速智能無人艇受到了世界各大國的日益重視。本文就無人艇體系結(jié)構(gòu)中的主要模塊進行了研究，并重點對無人艇的運動控制系統(tǒng)進行了詳細設(shè)計。本文首先介紹了無人艇領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了無人艇的關(guān)鍵技術(shù)，并分析了國內(nèi)研究現(xiàn)狀與存在的問題，在此基礎(chǔ)上說明了本文研究的意義�；跓o人艇的功能分析，從物理層面對無人艇的系統(tǒng)組成進行了分析，闡述了與無人艇的功能相適應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)，同時通過分析各組成模塊之間的相互關(guān)系,完成了無人艇的邏輯結(jié)構(gòu)的介紹。重點對無人艇的運動控制系統(tǒng)進行了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計。將無人艇系統(tǒng)分為無人艇子系統(tǒng)和岸基監(jiān)控系統(tǒng)兩部分，無人艇子系統(tǒng)和岸基監(jiān)控系統(tǒng)之間通過2.4G無線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)通信。確定采用噴水推進器作為無人艇的推進方式，選用GPS、數(shù)字羅盤、ARPA雷達共同為無人艇提供導(dǎo)航信息。采用PC/104工控機和STC5A60S2單片機作為無人艇子系統(tǒng)核心控制器，并對工控機和單片機進行了分工。對無人艇噴水推進器的噴口角度反饋電路、柴油機轉(zhuǎn)速反饋電路、復(fù)位監(jiān)控電路等關(guān)鍵電路進行了設(shè)計。用Visual C++編制了人機... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
Contents
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及趨勢
        1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀及趨勢
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 無人艇的關(guān)鍵技術(shù)
    1.4 本論文的主要內(nèi)容
第2章 無人艇體系中主要模塊的研究
    2.1 無人艇的功能需求
    2.2 無人艇的物理結(jié)構(gòu)研究
        2.2.1 無人艇子系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)
        2.2.2 岸基監(jiān)控子系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)
    2.3 無人艇邏輯結(jié)構(gòu)研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無人艇運動控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計
    3.1 總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計
        3.1.1 岸基監(jiān)控系統(tǒng)
        3.1.2 無人艇子系統(tǒng)
        3.1.3 通信系統(tǒng)
        3.1.4 系統(tǒng)工作流程
    3.2 系統(tǒng)軟件
        3.2.1 岸基數(shù)據(jù)顯示分析和遙控程序
        3.2.2 無人艇控制程序
    3.3 本章小結(jié)
第4章 無人艇運動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計
    4.1 無人艇運動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
        4.1.1 無人艇的推進及操縱系統(tǒng)
        4.1.2 無人艇的導(dǎo)航設(shè)備選型
        4.1.3 運動控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        4.1.4 無人艇運動控制系統(tǒng)相關(guān)芯片簡介
        4.1.5 無人艇運動控制系統(tǒng)的電路設(shè)計
    4.2 無人艇運動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
        4.2.1 無人艇子系統(tǒng)的軟件設(shè)計
        4.2.2 岸基監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第5章 無人艇航向控制仿真實驗
    5.1 控制算法的選擇
    5.2 參數(shù)自整定的模糊 PID 算法原理
        5.2.1 基本原理
        5.2.2 模糊控制規(guī)則
        5.2.3 模糊推理方法
        5.2.4 反模糊化
    5.3 仿真比較
        5.3.1 三種控制算法在 SIMULINK 下的仿真模型圖
        5.3.2 仿真結(jié)果比較
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]無人水面艇嵌入式基礎(chǔ)運動控制系統(tǒng)研究[J]. 廖煜雷,龐永杰,莊佳園.  計算機科學(xué). 2010(09)
[2]高速無人艇動目標避碰規(guī)劃方法研究[J]. 莊肖波,齊亮.  艦船電子工程. 2008(12)
[3]滑行艇高速運動建模與姿態(tài)控制仿真[J]. 高雙,朱齊丹,李磊.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(16)
[4]基于多智能體技術(shù)的水面無人艇測控系統(tǒng)研究[J]. 陳慈發(fā),葉祥明,宋亞萍,葛團偉.  艦船科學(xué)技術(shù). 2008(03)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速無人艇模糊PID控制[J]. 高雙,朱齊丹,李磊.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(04)
[6]水面艦艇模塊劃分方法[J]. 張平.  中國艦船研究. 2006(04)
[7]未來海戰(zhàn)的殺手锏——新概念武器之無人水面艇[J]. 海天.  艦載武器. 2006(03)
[8]剛性充氣艇——中國江龍為北京奧運準備的船艇[J]. 李健.  船舶工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟信息. 2005(05)
[9]致命幽靈 美法聯(lián)合發(fā)展水面無人艇項目[J]. 邱健.  國際展望. 2005(02)
[10]船舶噴水推進技術(shù)發(fā)展[J]. 劉柱,孟凡立.  水路運輸文摘. 2004(11)

博士論文
[1]水下機器人運動控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究[D]. 甘永.哈爾濱工程大學(xué) 2007

碩士論文
[1]船舶操縱運動仿真平臺開發(fā)及應(yīng)用[D]. 林姍.重慶交通大學(xué) 2011
[2]水面無人艇路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 張玉奎.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[3]水面無人艇的全局路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 饒森.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[4]模糊自適應(yīng)控制及其在船舶操縱中的應(yīng)用[D]. 丁琳.武漢理工大學(xué) 2002



本文編號：3613571