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半自动有缆ROV电子监控系统研制

更新时间:2020-03-26 15:44:58 大小:4M 上传用户:songhuahua查看TA发布的资源 浏览次数:440 下载积分:3分 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 标签:电子监控系统 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

当今世界的快速发展,伴随着诸如人口不断增长、资源过度消耗等世界性难题,陆地上的资源正在日益减少,人们正在把目光投向了辽阔的海洋。我国拥有辽阔的海洋面积,蕴藏着丰富的矿产资源,因此开发海洋资源对我国经济的可持续发展具有重大的战略意义。ROV(Remote Operated Vehicle),即水下机器人,是未来开发海洋资源的一种重要工具,所以快速发展ROV技术是今后的一种必然趋势。

  在这种研究背景下,根据ROV智能化和可视化方面的要求,本文研制了一套半自动有缆ROV电子监控系统。该系统分为水下系统和水上系统两个部分:水下系统用于采集各种传感器数据和控制LED灯等设备;水上系统主要负责控制ROV运动、向水下发送控制指令及向上位机传送数据。水上系统与水下系统通过电缆实时通信。

  根据半自动有缆ROV电子监控系统的需求,本文首先介绍了自动控制原理,给出了航向角求解过程及误差分析,提出了PID控制算法,为实现ROV自动控制提供理论基础;接着确定了以STM32F103VCT6单片机为系统处理器以及BTS7970为电机驱动芯片的系统方案;然后详细地阐述了系统硬件设计的原理和具体实现,其中完成设计的硬件电路有电源电路、RS-485通信电路、电机驱动模块电路、USB接口电路、温湿度采集电路和串口通信电路等,并对硬件设计的若干细节进行总结。接着对系统软件的设计进行详细介绍,提出系统软件的规划,了解需要完成的程序设计,包括水上系统软件设计、水下系统软件设计和系统之间通信协议的设计。然后实现各个功能模块的软件设计,包括电子罗盘软件设计、运动控制软件设计、USB手柄数据读取软件设计和温湿度传感器软件设计等。

  在软件设计的过程中,应该对功能模块的程序不断进行调试。在各个功能模块满足要求后,才进行整机调试。目前,整机调试的结果基本上满足了预期的要求。接下来,将在更严酷的室外对其进行现场调试,不断完善系统功能和提高稳定性。

  在论文的总结和展望部分,总结了课题已完成的工作,指出了系统存在的不足并提出如何进行改进。

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