水下拖曳试验平台坐轨及姿态控制系统开发

论文摘要

水下拖曳试验平台是水下设备测试的重要手段,也是水下环境动态监测平台。它在水下环境监测、水工结构检查、海洋资源调查及水下装备测试等方面有着重要的用途。本文研究的水下拖曳试验平台于水下专用装备测试,它由水面通过行车吊入水下,并在水底轨道上坐轨,再根据测试设备姿态,控制姿态调整机构设定相应姿态角,然后,由绞车沿轨道拖曳进行动态试验。本文主要工作是针对水下拖曳试验平台入水及坐轨、姿态调整等需求,开发控制系统。本文主要内容由以下六个部分组成。第一,论述了研究背景及目的,重点综述了国内外水下平台及相关技术的研究现状及发展趋势;第二,针对水下拖曳试验平台的控制要求及工作全流程,设计了拖曳试验平台控制系统总体方案;第三,针对拖曳试验平台遥控吊放下水及坐轨要求,设计一套平台吊放及坐轨系统方案。对吊放行车进行选型,设计了专用吊架,阐述遥控原理,开发了遥控系统软件;第四,针对水下拖曳试验平台姿态调整要求,设计了姿态控制、驱动以及测量方案。设计了横、纵倾及回转驱动机构,论述了姿态角自动控制原理,进行了姿态角测量传感器选型,研究了水下回转角测量方法。基于PLC开发了姿态控制软件;第五,系统调试,为了验证系统方案和控制硬件及软件可行性,先后开展了单项调试,陆上联调,现场集成及联调,测试系统功能,最后通过现场调试,验证了方案可行性;第六,总结了论文的主要工作,指出受条件限制,研究设计系统方案所存在的不足,并对下一步工作进行展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 本文主要研究内容
• 2 控制系统总体方案设计
•   2.1 概述
•   2.2 控制系统方案设计
•   2.3 系统工作全流程
•   2.4 本章小结
• 3 平台吊放坐轨及遥控方案设计
•   3.1 引言
•   3.2 平台吊放及坐轨系统方案
•   3.3 行车及吊架设计
•   3.4 遥控原理及实现
•   3.5 本章小结
• 4 水下拖曳试验平台姿态调整控制
•   4.1 引言
•   4.2 姿态调整驱动及测量方案
•   4.3 控制原理及软件设计
•   4.4 本章小结
• 5 系统调试
•   5.1 单项调试
•   5.2 陆上联调
•   5.3 现场调试
•   5.4 本章小结
• 6 总结与展望
•   6.1 研究总结
•   6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间参与的科研项目及研究成果
•   1.科研项目
•   2.学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 骆鑫浩

导师: 徐国华

关键词: 水下平台,坐轨控制,姿态控制,控制,水下转角测量

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 华中科技大学

基金: “救生筏适配性验证条件”工程项目

分类号: P754

DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.004356

总页数: 82

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