便携式剖面仪低功耗控制方法研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 研究现状及趋势 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.3 未来研究趋势 | 第17-18页 |
| 1.3 研究内容及关键技术 | 第18-20页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第18-19页 |
| 1.3.2 关键技术 | 第19-20页 |
| 1.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 2 剖面仪低功耗控制原理研究 | 第21-34页 |
| 2.1 剖面仪控制系统简介 | 第21-23页 |
| 2.1.1 剖面仪控制系统组成功能模块 | 第21-22页 |
| 2.1.2 剖面仪系统基本工作任务模式 | 第22-23页 |
| 2.2 剖面仪控制系统功耗分析 | 第23-25页 |
| 2.2.1 剖面仪控制系统固定功耗 | 第24页 |
| 2.2.2 剖面仪控制系统可变功耗 | 第24-25页 |
| 2.3 剖面仪低功耗控制策略 | 第25-33页 |
| 2.3.1 元件级低功耗控制策略 | 第25-28页 |
| 2.3.2 模块级低功耗控制策略 | 第28-30页 |
| 2.3.3 系统级低功耗控制策略 | 第30-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 剖面仪低功耗硬件设计 | 第34-49页 |
| 3.1 系统控制电路低功耗设计 | 第34-39页 |
| 3.1.1 主控制系统电路 | 第34-36页 |
| 3.1.2 电流数据采样电路 | 第36-37页 |
| 3.1.3 电压数据采样电路 | 第37-38页 |
| 3.1.4 CAN信号通信电路 | 第38-39页 |
| 3.1.5 数据存储电路 | 第39页 |
| 3.2 步进电机驱动电路低功耗设计 | 第39-43页 |
| 3.2.1 步进电机驱动电路 | 第40-43页 |
| 3.2.2 控制信号隔离电路 | 第43页 |
| 3.3 能源管理低功耗设计 | 第43-45页 |
| 3.3.1 控制系统电压分配 | 第43-44页 |
| 3.3.2 低功耗电源开关管理 | 第44-45页 |
| 3.4 外围设备电路集成设计 | 第45-47页 |
| 3.4.1 深度传感器选用及其电路集成 | 第45-46页 |
| 3.4.2 拉线位移传感器选用及电路集成 | 第46-47页 |
| 3.5 低功耗控制电路PCB制板 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 剖面仪低功耗深度控制系统建模及仿真 | 第49-66页 |
| 4.1 剖面仪整机运动学子系统建模 | 第49-52页 |
| 4.1.1 剖面仪浮力调节方式简介 | 第49-50页 |
| 4.1.2 深度方向运动学建模 | 第50-52页 |
| 4.2 浮力调节步进电机子系统建模 | 第52-60页 |
| 4.2.1 电机运动模块建模 | 第53-54页 |
| 4.2.2 电机功耗模块建模 | 第54-60页 |
| 4.3 剖面仪整机深度方向边界PD控制建模 | 第60-61页 |
| 4.4 模型仿真及边界PD控制低功耗参数整定 | 第61-65页 |
| 4.4.1 整定深度环增益K_p | 第62-63页 |
| 4.4.2 整定速度环增益K_d | 第63-64页 |
| 4.4.3 整定前向通道增益K | 第64-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 剖面仪低功耗控制系统实现 | 第66-82页 |
| 5.1 剖面仪元件级低功耗控制软件设计和实验 | 第66-71页 |
| 5.1.1 剖面仪浮力调节电机控制软件设计 | 第66-68页 |
| 5.1.2 剖面仪浮力调节电机控制实验分析 | 第68-71页 |
| 5.2 剖面仪模块级低功耗控制软件设计及实验 | 第71-78页 |
| 5.2.1 剖面仪深度控制任务软件设计 | 第71-72页 |
| 5.2.2 剖面仪深度控制任务控制实验分析 | 第72-77页 |
| 5.2.3 深度控制任务仿真实验对比及参数修正 | 第77-78页 |
| 5.3 剖面仪系统级低功耗控制软件设计及实验 | 第78-80页 |
| 5.3.1 系统层面低功耗控制软件设计 | 第78-79页 |
| 5.3.2 系统层面低功耗控制实验分析 | 第79-80页 |
| 5.4 本章小结 | 第80-82页 |
| 6 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 总结 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 附录 | 第87-90页 |
| 附录一 控制主程序选摘 | 第87-90页 |
| 作者简介 | 第90页 |
