面向海洋工程水下结构检测的ROV研制及运动控制研究
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第15-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-27页 |
| 1.2.1 水下机器人的分类 | 第16-17页 |
| 1.2.2 ROV的研究现状 | 第17-22页 |
| 1.2.3 ROV的应用 | 第22-23页 |
| 1.2.4 ROV控制技术研究现状 | 第23-27页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第27-28页 |
| 第2章 MC-ROV总体设计与样机研制 | 第28-43页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 MC-ROV系统设计 | 第28-32页 |
| 2.2.1 水下机器人系统组成 | 第28-29页 |
| 2.2.2 MC-ROV设计要求 | 第29-30页 |
| 2.2.3 MC-ROV系统结构 | 第30-31页 |
| 2.2.4 MC-ROV控制系统方案设计 | 第31-32页 |
| 2.3 水下机器人主要部件设计 | 第32-38页 |
| 2.3.1 本体结构设计与布局 | 第32-33页 |
| 2.3.2 动力推进系统方案设计 | 第33-35页 |
| 2.3.3 载体框架设计 | 第35页 |
| 2.3.4 浮体的设计 | 第35-36页 |
| 2.3.5 密封舱设计 | 第36-37页 |
| 2.3.6 模态切换模块 | 第37页 |
| 2.3.7 爬壁清污模块 | 第37-38页 |
| 2.4 水下设备选型 | 第38-40页 |
| 2.4.1 水下推进器 | 第38-39页 |
| 2.4.2 水下灯 | 第39页 |
| 2.4.3 水下摄像机 | 第39-40页 |
| 2.4.4 脐带缆 | 第40页 |
| 2.5 实体样机研制 | 第40-42页 |
| 2.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 第3章 MC-ROV控制系统硬件设计 | 第43-66页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 水面控制系统设计 | 第43-46页 |
| 3.2.1 水面控制台设计 | 第44-45页 |
| 3.2.2 通讯接.方案设计 | 第45-46页 |
| 3.3 水下控制系统的设计 | 第46-65页 |
| 3.3.1 主控芯片选择 | 第46-47页 |
| 3.3.2 嵌入式最小系统设计 | 第47-51页 |
| 3.3.3 电源模块 | 第51-54页 |
| 3.3.4 安全报警模块 | 第54-59页 |
| 3.3.5 继电器控制模块 | 第59页 |
| 3.3.6 电机驱动模块 | 第59-61页 |
| 3.3.7 惯性导航模块 | 第61-64页 |
| 3.3.8 数据模块 | 第64-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 MC-ROV控制系统软件设计 | 第66-84页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 数据通信协议设计 | 第66-68页 |
| 4.3 上位机监控软件设计 | 第68-72页 |
| 4.4 下位机软件设计 | 第72-83页 |
| 4.4.1 软件开发平台及语言 | 第72-73页 |
| 4.4.2 下位机软件程序结构 | 第73-75页 |
| 4.4.3 下位机软件主程序 | 第75页 |
| 4.4.4 各主要模块初始化 | 第75-78页 |
| 4.4.5 报警信号采集程序 | 第78页 |
| 4.4.6 惯导数据处理程序 | 第78-79页 |
| 4.4.7 推进器控制程序 | 第79-82页 |
| 4.4.8 485通信程序 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第5章 MC-ROV预测控制器设计与仿真 | 第84-94页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 MC-ROV动力学模型 | 第84-88页 |
| 5.2.1 定义坐标系 | 第84-85页 |
| 5.2.2 坐标变换 | 第85页 |
| 5.2.3 MC-ROV动力学数学模型 | 第85-88页 |
| 5.3 MC-ROV广义预测控制 | 第88-90页 |
| 5.3.1 基本广义预测控制 | 第88-89页 |
| 5.3.2 直接广义预测控制 | 第89页 |
| 5.3.3 PID校正 | 第89-90页 |
| 5.4 MC-ROV广义预测控制仿真 | 第90-93页 |
| 5.4.1 纵向自由度运动 | 第90-91页 |
| 5.4.2 艏向自由度运动 | 第91-93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 第6章 MC-ROV系统调试与水池实验 | 第94-108页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 MC-ROV系统调试 | 第94-101页 |
| 6.2.1 系统调试 | 第94-101页 |
| 6.2.2 水密实验 | 第101页 |
| 6.3 水池实验 | 第101-107页 |
| 6.3.1 实验条件 | 第101-102页 |
| 6.3.2 推力测试实验 | 第102-103页 |
| 6.3.3 水下结构检测实验 | 第103-104页 |
| 6.3.4 转向实验 | 第104页 |
| 6.3.5 水下定航实验 | 第104-105页 |
| 6.3.6 水下定深实验 | 第105-107页 |
| 6.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 总结与展望 | 第108-111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 攻读硕士期间承担的科研任务和主要成果 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
