發(fā)布時(shí)間：2024-02-19 11:30

　　海洋作為占地球面積2/3的一個(gè)天然資源庫,已經(jīng)受到各界廣泛關(guān)注,如何更好地開發(fā)海洋資源成為各界研究的一個(gè)重點(diǎn)。近年來,得益于電子行業(yè)的迅速發(fā)展,作為水下資源勘探與水下作業(yè)工具的水下機(jī)器人得到快速發(fā)展。本課題源于企業(yè)需求,以有纜遙控水下機(jī)器人為平臺,其推進(jìn)器采用無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),論文主要針對水下機(jī)器人推進(jìn)器進(jìn)行研究。以TMS320F28035為主控芯片設(shè)計(jì)出一款推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)控制板,并對ROV航行控制的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。主要開展的工作如下:首先對水下機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及研究價(jià)值作了分析,簡要闡述了無刷直流電機(jī)的控制方式;第二,對水下機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,基于地面坐標(biāo)系與水下機(jī)器人本體坐標(biāo)系之間的聯(lián)系,建立了水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型,推導(dǎo)出推進(jìn)器聯(lián)合控制與水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式之間的關(guān)系;第三,研制出ROV推進(jìn)器控制器,實(shí)現(xiàn)了水下機(jī)器人多電機(jī)推進(jìn)器聯(lián)合航行控制。設(shè)計(jì)了推進(jìn)器控制器硬件的各功能模塊,結(jié)合ROV運(yùn)動(dòng)需要和控制器硬件系統(tǒng),設(shè)計(jì)了控制器軟件部分,軟件部分采用磁場定向控制算法。為了減小控制器體積和質(zhì)量,建立以電機(jī)電流誤差作為滑模面的滑模觀測器估算電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速,再經(jīng)過PI環(huán)節(jié)對電機(jī)電流和速度進(jìn)...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2“Outland1000”水下機(jī)器人及其組成部件Fig.1-2“Outland1000”underwatervehicleanditscomponents

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文3下機(jī)器人“海鯤3K”號。該機(jī)器人的主要用于載人潛水之前對預(yù)定潛水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，專門從事深海研究的，也可用于海底救護(hù)。1992年JMST又研制成功了一款名為“KAIKO”的遙控式水下機(jī)器人[9][10]。1995年3月24日，該機(jī)器人成功測得馬里亞納海溝的深....

圖1-3“海馬號”水下機(jī)器人

海底水下操作測試[12]，2008年5月，“海龍?zhí)枴盧OV在中國南海完成了3278m的深海實(shí)驗(yàn)。2009年，“海龍?zhí)枴彼聶C(jī)器人在“大洋一號”上成功完成深海熱液科考任務(wù)，意味著國內(nèi)ROV制造技術(shù)水平大幅提升，水下機(jī)器人性能已位居世界前列。2014年中國自主研制的首臺4500m級深....

圖1-4“海龍Ⅱ號”水下機(jī)器人Fig.1-3“HaiMa”underwatervehicleFig.1-4“HaiLongⅡ”underwatervehicle

“海龍?zhí)枴彼聶C(jī)器人在“大洋一號”上成功完成深海熱液科考任務(wù)，意味著國內(nèi)ROV制造技術(shù)水平大幅提升，水下機(jī)器人性能已位居世界前列。2014年中國自主研制的首臺4500m級深海ROV作業(yè)系統(tǒng)“海馬號”與2014年4月22日在南海完成海上試驗(yàn)，并通過海上驗(yàn)收。2016年重載作業(yè)型RO....

圖3-1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)示意圖

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文19第三章水下推進(jìn)器控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1ROV系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖3-1所示為水下機(jī)器人系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)示意圖，圖3-2為系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)物圖。設(shè)計(jì)的水面無人艇與水下機(jī)器人之間通過有纜的方式進(jìn)行通訊。水面無人艇上安裝有控制器，水下機(jī)器人將本體的深度，速度，壓力等信....

本文編號：3902615