5。1 上位机模拟实验 28

5。2 电机驱动实验 28

5。3 实验总结 29

VII

结 论 30

致谢 31

参考文献 32

附录 33

程序 33

第一章 绪论

1。1 研究背景及意义

随着全世界技术以及经济的发展，世界对于能源的有效利用越来越重视。而目前的 能源开发手段已经越来越适应不了人们对能源的需求，一些国家由于技术原因，能源开 发利用率不高，甚至严重影响了社会的进步。而海洋拥有比陆地更为丰富的能源和资源， 必将是人类未来开发的首选之地。论文网

当前海上形势严峻，又由于海洋环境十分复杂，所以迫切需要一种高技术的智能海 上检测装置。在这个背景下 AUV（Autonomous Underwater Vehicle）被研究人员研发 出来，不过，因为欧美国发展 AUV 比较早，在许多关键技术上处于领先的地位，并且已 有多个型号的 AUV 已投入应用。

水下机器人被分为多个种类。 首先第一种是是遥控式水下机器人(Remotely Operated Vehicle，简称 ROV)，其二是人工水上遥控控制；最后是无人式水下机器人 (Unmaned Underwater Vehicle，简称 UUV)，属于半自主或预编程式模式[1]； AUV 就属 于最后一种，是一种智能式的装置仪器。在实际应用中，AUV 是一种无需人工操作的的 智能装置，能够在海上自主执行工作人员的其下达的指令和任务，它的低成本和高操作 性能使其深受欢迎。与 ROV 相比较，AUV 是一种不需要线缆提供电源和信号、并且有 着高度的智能、使用便捷的装置，而且质量小和价格低廉[2]。AUV 在军事方面和民用方 面都有都有着广泛的应用 。在海洋开发、地形检测、飞机失事救援等方面，都有着广 泛的应用。在军事方面如探测水雷、发射水雷、海上巡逻、等方面都有其发挥作用的一 面。AUV 的灵活的操作性以及使用的便捷性使得 AUV 能够拥有许多优点[3]。而 AUV 自身 优点，决定了它是水下机器人未来的发展方向。因此在海洋探索和军事用途上，AUV 有 着更为广阔的前景和未来。

图 1-1 两种不同型号的 AUV

图 1-2 未来 AUV 发展趋势

1。2 国内外研究现状

1。2。1 国外研究现状

1。2。2 国内研究现状

1。3 AUV 的研究现状分析

1。4 本论文主要研究内容和章节安排

根据对目前国内外自主水下航行器电动和的控制系统的设计和研究，本文在开展其 设计与研究中，主要内容包括：AUV 控制系统硬件设计，软件设计及各模块的电路设计。 具体章节的内容安排如下：第一章：绪论，主要阐述自主水下航行器的选题背景、目的 意义，简单介绍并分析了国内外的研究现状等。第二章：对小型 AUV 的总体设计作了 介绍,提出了 AUV 设计的性能指标,介绍了 AUV 的总体结构设计，对 AUV 的动能以及内部 搭载平台做了总体上的设计和规划。并介绍了 AUV 导航方法的实现。第三章：自主水下 航行器控制系统硬件及各模块电路设计详细介绍自主水下航行器我的主控系统以及各 个模块的电路原理图，以及设备的选型。第四章：自主水下航行器软件系统设计与研制 简单分析自主水下航行器的控制方法。第五章：自主水下航行器功能调试和实验测试。 第六章：总结。第七章：致谢文献综述