| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究成果及现状 | 第10-12页 |
| 1.3 论文的主要工作与内容 | 第12-14页 |
| 第二章 需求分析及总体方案设计 | 第14-37页 |
| 2.1 双体双桨推进小型无人水面船介绍 | 第14页 |
| 2.2 小型USV运动控制系统关键技术分析 | 第14-33页 |
| 2.2.1 小型USV运动数学模型 | 第14-22页 |
| 2.2.2 AHRS航姿解算及其在船体运动姿态测量中的应用 | 第22-31页 |
| 2.2.3 小型USV航向保持控制原理 | 第31-33页 |
| 2.3 小型USV运动控制系统总体方案设计 | 第33-36页 |
| 2.3.1 系统结构及主要组成 | 第34-35页 |
| 2.3.2 各功能模块技术要求 | 第35页 |
| 2.3.3 技术可行性分析 | 第35-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 硬件电路设计 | 第37-46页 |
| 3.1 硬件电路结构组成 | 第37页 |
| 3.2 硬件电路模块化设计 | 第37-45页 |
| 3.2.1 中央处理单元与电源模块 | 第38-40页 |
| 3.2.2 船体运动姿态与方位监测模块 | 第40-42页 |
| 3.2.3 电机驱动与电机测速模块 | 第42-44页 |
| 3.2.4 无线通信模块 | 第44-45页 |
| 3.3 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 软件设计 | 第46-67页 |
| 4.1 小型USV运动控制系统软件设计框架 | 第46-47页 |
| 4.2 船载端软件设计 | 第47-65页 |
| 4.2.1 船体运动姿态数据采集 | 第47-51页 |
| 4.2.3 电机调速控制程序 | 第51-55页 |
| 4.2.4 航速与差速转向控制算法 | 第55-57页 |
| 4.2.5 航向保持控制程序 | 第57-63页 |
| 4.2.6 通信协议与数据包解析 | 第63-65页 |
| 4.3 上位机监控软件 | 第65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 第五章 实验与验证 | 第67-75页 |
| 5.1 数据采集实验 | 第67-69页 |
| 5.1.1 直航及回转实验 | 第67-68页 |
| 5.1.2 Z型操纵实验 | 第68-69页 |
| 5.2 基于ARX模型的航向保持控制器设计及Matlab仿真 | 第69-74页 |
| 5.2.1 输入输出变量的选择 | 第69-70页 |
| 5.2.2 基于ARX时间序列的小型USV运动数学模型 | 第70-71页 |
| 5.2.3 基于ARX模型的航向保持控制器设计 | 第71-72页 |
| 5.2.4 仿真实验 | 第72-74页 |
| 5.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 总结与展望 | 第75-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间完成的论文 | 第83-84页 |
| 附录B 攻读硕士学位期间参与的项目 | 第84页 |
