小型水下机器人控制系统的设计与实现
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| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| abstract | 第9页 |
| 第一章 绪论 | 第15-22页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15页 |
| 1.2 水下机器人分类 | 第15-16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-20页 |
| 1.3.1 小型水下机器人的研究现状 | 第16-20页 |
| 1.3.2 水下机器人运动控制方法的研究现状 | 第20页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第二章 水下机器人结构与姿态描述 | 第22-28页 |
| 2.1 水下机器人结构 | 第22-24页 |
| 2.2 水下机器人姿态描述 | 第24-27页 |
| 2.2.1 坐标系的建立 | 第24-25页 |
| 2.2.2 姿态描述方法 | 第25-27页 |
| 2.3 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 控制系统总体设计 | 第28-36页 |
| 3.1 水下机器人控制系统结构 | 第28-29页 |
| 3.2 器件及设备选型 | 第29-35页 |
| 3.2.1 控制芯片选型 | 第29页 |
| 3.2.2 传感器选型 | 第29-31页 |
| 3.2.3 水下推进器选型 | 第31-32页 |
| 3.2.4 无线通信模块选型 | 第32-34页 |
| 3.2.5 摄像头及云台选型 | 第34-35页 |
| 3.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 硬件电路设计 | 第36-46页 |
| 4.1 电源电路设计 | 第36-37页 |
| 4.2 MCU最小系统设计 | 第37-39页 |
| 4.2.1 电源去耦和滤波 | 第37页 |
| 4.2.2 复位电路 | 第37-38页 |
| 4.2.3 晶振电路 | 第38页 |
| 4.2.4 下载调试接口 | 第38-39页 |
| 4.3 传感器外围电路 | 第39-40页 |
| 4.3.1 姿态传感器 | 第39-40页 |
| 4.3.2 压力传感器 | 第40页 |
| 4.3.3 温湿度传感器 | 第40页 |
| 4.4 剩余电量检测电路 | 第40-42页 |
| 4.5 照明及图传系统开关电路 | 第42页 |
| 4.6 图传发射与接收电路 | 第42-43页 |
| 4.7 印刷电路板设计 | 第43-45页 |
| 4.8 本章小结 | 第45-46页 |
| 第五章 控制算法及软件实现 | 第46-61页 |
| 5.1 姿态与深度控制算法 | 第46-49页 |
| 5.1.1 姿态控制 | 第47-48页 |
| 5.1.2 深度控制 | 第48页 |
| 5.1.3 油门输出计算 | 第48-49页 |
| 5.2 软件设计 | 第49-60页 |
| 5.2.1 姿态信息获取 | 第49-52页 |
| 5.2.2 深度信息获取 | 第52-54页 |
| 5.2.3 主MCU软件设计 | 第54页 |
| 5.2.4 副MCU软件设计 | 第54-55页 |
| 5.2.5 控制算法实现 | 第55-58页 |
| 5.2.6 上位机软件设计 | 第58-60页 |
| 5.3 本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 试验与数据分析 | 第61-66页 |
| 6.1 参数整定 | 第61页 |
| 6.2 基本功能试验 | 第61-63页 |
| 6.3 定深试验 | 第63页 |
| 6.4 定向航行试验 | 第63-65页 |
| 6.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第七章 总结与展望 | 第66-68页 |
| 7.1 总结 | 第66页 |
| 7.2 展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 附录1 主MCU至副MCU的通信协议 | 第71-72页 |
| 附录2 上位机至水下机器人的通信协议 | 第72-73页 |
| 附录3 水下机器人系统至上位机的通信协议 | 第73-74页 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 | 第74-75页 |
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