基于ROS的无人水面艇运动控制系统的设计
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 | 第13-17页 |
| 1.2.1 美国无人艇的研究进展 | 第14-15页 |
| 1.2.2 以色列无人艇的研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.3 我国目前的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 课题主要研究内容与结构 | 第17-19页 |
| 第2章 无人艇总体平台介绍 | 第19-27页 |
| 2.1 无人艇总体功能方案 | 第19-20页 |
| 2.2 无人艇艇体的结构设计 | 第20-22页 |
| 2.3 无人艇控制结构设计 | 第22-24页 |
| 2.3.1 无人艇运动控制体系结构 | 第22-23页 |
| 2.3.2 无人艇通讯体系结构 | 第23-24页 |
| 2.4 无人艇各功能单元设计方案 | 第24-26页 |
| 2.4.1 推进系统与执行单元 | 第24页 |
| 2.4.2 导航定位单元 | 第24-25页 |
| 2.4.3 主控计算机单元 | 第25页 |
| 2.4.4 数据采集单元 | 第25-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 无人艇运动控制系统硬件架构 | 第27-37页 |
| 3.1 无人艇的推进系统与执行单元 | 第27-28页 |
| 3.2 无人艇导航定位单元 | 第28-32页 |
| 3.3 无人艇主控计算机单元 | 第32-34页 |
| 3.4 视觉反馈单元 | 第34-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 无人艇运动控制系统软件架构 | 第37-53页 |
| 4.1 ROS的基本概念和主要特点 | 第37-39页 |
| 4.2 基于ROS的无人艇软件系统 | 第39-41页 |
| 4.2.1 运动控制软件系统 | 第39-41页 |
| 4.3 软件系统的设计实现 | 第41-52页 |
| 4.3.1 串口操作 | 第41-42页 |
| 4.3.2 GPS接收节点 | 第42-46页 |
| 4.3.3 图像数据采集与传输节点 | 第46-50页 |
| 4.3.4 远程控制及信息交互节点 | 第50-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 无人艇数学模型的研究及其仿真 | 第53-67页 |
| 5.1 无人艇运动数学模型的选择 | 第53页 |
| 5.2 无人艇空间坐标系 | 第53-55页 |
| 5.2.1 坐标系的建立及坐标间的转换 | 第53-54页 |
| 5.2.2 坐标系间的转换 | 第54-55页 |
| 5.3 喷水推进无人艇航向控制的数学模型 | 第55-58页 |
| 5.4 喷水推进无人艇航速控制的数学模型 | 第58-59页 |
| 5.4.1 喷水推进力 | 第58页 |
| 5.4.2 无人艇阻力特性 | 第58-59页 |
| 5.4.3 无人艇航速的数学模型 | 第59页 |
| 5.5 仿真技术 | 第59-60页 |
| 5.5.1 传统PID控制技术 | 第59-60页 |
| 5.5.2 模糊PID控制技术 | 第60页 |
| 5.6 无人艇航向控制器设计 | 第60-65页 |
| 5.6.1 Nomoto模型计算 | 第60-62页 |
| 5.6.2 无人艇航向PID控制器设计 | 第62-65页 |
| 5.7 无人艇航速控制器设计 | 第65-66页 |
| 5.8 本章小结 | 第66-67页 |
| 总结与展望 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
