| 题名 | 基于CAN总线的ROV控制系统模块化设计 |
| 作者 | 李治洋 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-27 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 郭威 |
| 关键词 | 遥控水下机器人 CAN总线 模块化 分布式控制系统 |
| 其他题名 | Modular design of Control System for ROV Based on CAN-Bus |
| 学位专业 | 模式识别与智能系统 |
| 中文摘要 | 近年来，随着水下机器人快速发展，其控制系统的集成化和模块化已经成为一个重要的发展方向。然而，由于水下机器人应用的场合不同、所配置的传感器和执行机构也不相同，每种水下机器人的功能也不相同，因而控制系统也不相同。现实存在的情况是：一旦对遥控水下机器人控制系统有新的要求，水下机器的控制系统就要重新设计，由此造成了大量的重复性工作。针对目前遥控水下机器人控制系统设计中存在的问题，提出了具有开放式结构的模块化遥控水下机器人控制系统，本文详细介绍了实现该控制系统所涉及的技术。 首先，为了能使遥控水下机器人控制系统的设计通用化和标准化，把控制系统的硬件部分和软件部分按功能分解成一系列标准模块。不同类型的ROV控制系统设计可以根据实际需要选择不同类型的标准硬件和软件模块进行组合，来构建新的控制系统，实现了遥控水下机器人模块化的特点。这些模块在使用过程中不需要重新设计，只需要进行模块间的组态，减少了重复性的工作，大大节省了控制系统设计周期。 其次，设计了模块化遥控水下机器人开放式硬件系统平台，确定了总体控制方案。传统的水下机器人控制系统多采用集中控制方式来实现水下机器人的控制，这样就造成了主控计算机的任务繁重，效率低下，控制系统的可靠性也因此变低。因此采用了分布式控制系统结构。由于CAN总线优良的特性，选择了CAN总线进行分布式控制系统软件设计，并且仔细研究了各个标准模块的原理，性能指标要求，实现了水下机器人控制系统的各硬件模块的设计和任务调度。 最后，实现了模块化遥控水下机器人软件系统平台，包括上位机软件和应用层协议。上位机软件用Visual Basic 6.0++实现，应用层协议使用CAN总线协议。硬件模块各自封装了相应的控制算法，分别构成了CAN总线上的一系列节点，由上位机统一调度和控制，可以在CAN总线网络上任意添加或删除硬件功能模块以构建新的控制系统。 采用这种模块化方法实现了水下机器人控制系统设计上的简单化、功能上的灵活化，提高了继承性、减少了重复的劳动、缩短了开发设计周期。 |
| 索取号 | TP273/L33/2011 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | TP273 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9266]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_水下机器人研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李治洋. 基于CAN总线的ROV控制系统模块化设计[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2011. |
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