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哈尔滨工程大学硕士学位论文基于ARM9的水池实验装置嵌入式系统开发姓名：林长虹申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：林孝工20090301基于ARM9的水池实验装置嵌入式系统开发作者：林长虹学位授予单位：哈尔滨工程大学相似文献(10条)1.会议论文甘永.刘建成.王丽荣.万磊嵌入式系统在水下机器人运动控制中的应用2003详细地介绍了水下机器人运动控制系统的组成和基于PC104总线的多板卡嵌入式系统在水下机器人运动控制系统中的应用.通过采用vxWorks嵌入式实时操作系统,在多板卡嵌入式控制系统中完成了运动控制算法,数据采集,数据通信等任务.最后通过仿真平台验证了嵌入式系统在水下机器人运动控制系统中应用的可行性.2.学位论文刘紫嫣基于UML的水下机器人运动控制系统研究2007海洋是生物资源、能源、水资源和金属资源的战略性开发基地，也是未来人类赖以生存的环境，对人类发展起到至关重要的作用。近年来自主式水下机器人(AUV)在海洋探测和开发、以及水下智能作业领域得到了广泛的应用，同时各种对水下机器人的研究也迅猛地发展起来。由于水下机器人工作条件恶劣，周围环境复杂多变，所以设计一个可靠的控制系统来保证它安全、准确地工作是至关重要的。本论文主要研究水下机器人关键技术之一的运动控制系统。首先，在水下机器人现有软硬件基础上，采用模块化思想分析了对运动控制系统，建立出水下机器人运动控制体系结构框架；然后，研究系统中各模块功能的划分、实现及相互连接问题；实现系统框架结构中各模块所调用的函数，使水下机器人具有稳定可靠的运动控制能力；最后，对系统的通用性加以分析，以此为基础提出一种水下机器人通用智能体系结构。以往对水下机器人嵌入式控制系统的设计往往采用结构化语言。而结构化方法带来的一个问题是很难将分析视图映射到设计视图上去。数据流模型与代码编写的概念基本上是独立的，一段代码与数据流模型无法准确建立起对应关系，很难判断代码是否真实的实现了分析模型。因此论文采用统一建模语言(uML)对系统结构进行可视化建模，并由UML模型自动生成可执行代码，分析阶段中确定的对象和类在代码中有直接的表现形式，节约了从抽象模型到可执行代码进行手工翻译的时间。本文通过对系统进行需求分析，根据控制系统的数据流图划分出体系结构中不同模块，实现了传感器数据处理、控制算法以及推力分配。将所设计的控制系统进行仿真试验，取得了较好的控制效果，证明系统的合理性和可行性。同时系统的可扩展性、可重用性以及可移植性为以后搭建智能水下机器人通用智能体系结构提供了一些有用的借鉴。3.期刊论文孙玉山.梁霄.万磊.甘永.SUNYu-shan.LIANGXiao.WANLei.GANYong一种开架式水下机器人控制技术的研究-四川大学学报（工程科学版）2008,40(2)为查找江、河、湖、海的各种堤坝的裂缝、破损和隐患等质量问题而设计的框架式结构遥控堤坝检测水下机器人,介绍了堤坝检测水下机器人运动控制技术.首先利用最小二乘法获取机器人水动力系数,并在此基础上建立了四自由度运动仿真系统.在运动控制系统体系结构中对堤坝检测水下机器人从硬件及软件体系结构两方面进行了介绍.硬件采用基于PC104总线的多板卡嵌入式系统,嵌入式控制器采用美国AMD公司的基于ELAN520的单板计算机以及VxWorks高性能实时嵌入式操作系统.对软件控制信息流、运动控制算法及用于定位的船位推算也进行了阐述.4.学位论文宋振华水下机器人自主导航系统的研究2007水下组合导航系统因为其成本低、体积小、精度高，在军事科技等领域实用性高，而成为近些年来国内导航方面研究热点方向之一。本论文以某水下机器人科研项目为背景，针对水下多传感器导航系统的关键技术进行了研究，论文的主要工作有：（1）针对水下潜器捷联惯导系统工作要求的特殊性，设计了采用捷联惯导、电子罗盘和深度计为敏感元件的组合导航系统。（2）研究了联邦卡尔曼滤波器的原理及其应用方法，建立各子滤波器的误差方程，并仿真实现滤波算法。（3）研究了电子罗盘误差的补偿算法，提出了基于椭圆假设的补偿算法在本系统中的应用。（4）提出相关软件设计思路、接口以及各重要数据结构、过程的定义。5.期刊论文孙玉山.王建国.万磊.王波.SUNYushan.WANGJianguo.WANLei.WANGBo基于VxWorks的水下机器人嵌入式导航系统的研究-应用基础与工程科学学报2009,6(6)构建了基于VxWorks嵌入式操作系统的智能水下机器人组合导航系统,详细阐述了水下机器人导航系统软、硬件体系结构.硬件采用基于PC104总线的多板卡嵌入式系统,导航系统核心处理器采用Intel公司的PIIX-4芯片处理器以及VxWorks实时嵌入式操作系统.文中还详细阐述了导航系统软件信息流程、数据处理及基于强跟踪卡尔曼滤波的船位推算算法.最后通过自主目标搜索、长距离航行试验等海试验证了该导航系统的可行性与可靠性.6.学位论文杨名嵌入式实时水声通信软件设计2009随着人类对海洋资源不断开发，水下机器人已成为各国研究的热点，而水下机器人通信成为了水下机器人发展的关键技术。本文的主要任务是设计一套水下机器人通信系统软件，实现岸基或者其他节点与水下机器人之间的通信，既可以向水下机器人发送命令，也可以接收到机器人回传的运行信息。根据水下通信系统对多任务实时性和可靠性的要求，确定了PC104架构平台结合嵌入式实时操作系统VxWorks的系统实现方案。本文首先对VxWorks下的设备驱动进行了分析。结合VxWorks下I/O系统驱动和中断处理的特点，开发了符合AC'97标准的声卡中有关音频数据采集和发送的驱动程序。随后，对VxWorks系统的任务以及其通信机制进行了研究，针对水下机器人通信系统的多状态多任务的需要，根据系统半双工的工作模式，设计了具有多任务调转、高实时性等特点的通信软件。接下来，对VxWorks系统下的串口与网络通信进行了研究，根据机器人主控接口与外场试验的需要，实现了声通信系统与机器人主控系统之间串口通信，以及其与岸基控制机之间的网络通信和启动控制等功能。最后，利用VisualC++6.0和MFC完成了岸基测试控制软件的设计。测试结果表明，该控制软件串口与网络的通信效果良好，工作稳定、操作方便灵活，达到了设计要求。7.会议论文常文田.孙玉山.毛宇峰.梁霄水下机器人模糊自寻优控制器的设计2005本文介绍堤坝探测水下机器人GDROV运动控制系统.首先简要介绍了控制系统的硬件结构及功能特点,接着重点介绍水下机器人运动的模糊控制方法.仿真及水池试验效果表明,采用自动修正加权因子模糊控制方法,能够满足堤坝检测水下机器人的控制要求,具有一定的自适应能力.8.期刊论文甘永.王丽荣.刘建成.徐玉如水下机器人嵌入式基础运动控制系统-机器人2004,26(3)从硬件和软件两方面详细地讨论了水下机器人嵌入式基础运动控制系统的体系结构,从根本上改变了以往水下机器人运动控制系统依靠上位机与下位机相结合的体系结构.同时详细阐述了水下机器人基础运动控制的整个信息流程.最后通过海上试验验证了整个基础运动控制系统的可行性和可靠性.9.学位论文栗欣基于ARM+LINUX的具有视觉功能的AUV设计研究2006自主水下机器人在海洋环境的探测中具有广阔的应用前景。有一个合适的控制系统对AUV是非常重要的。以此为研究背景，本文研究了通过在ARM平台移植嵌入式LINUX来设计一种具有视觉功能的AUV的控制系统平台的方法。本文首先研究了AUV及其控制系统的发展现状。然后提出了AUV主控系统的整体硬件设计方案，即以S3C2410为主控芯片的ARM平台设计，扩展了64M的SDRAM和64M的NANDFlash，加入了太网接口，引出JTAG接口，把原有串口扩充为7个；设计了数字图像采集系统，它可以提供视觉运算所需要的图像信息；给出了GPS、电子罗盘等导航设备，前向声纳、深度、压力等传感器以及GPRS通讯模块等外围设备的连接方法。接着本文给出了在本设计硬件平台基础上移植嵌入式LINUX操作系统的方法以及设备驱动程序的编写方法。最后本文提出了利用多线程编程方式编写主控程序的方案，并且研究了编程提取外围设备的数据以及控制通讯系统的方法。10.期刊论文李港.朱大奇.颜明重.LIGang.ZHUDa-qi.YANMing-zhong基于ARM的水下机器人通信与控制器研制-自动化与仪表2010,25(3)应用UP-NETARM2410-S嵌入式系统研制OUTLAND1000水下机器人控制器,控制器主要包括两个部分:OUTLAND1000水下机器人通信系统和PID控制部分.OUTLAND1000水下机器人传感器通过RS485将机器人的运行情况传送到控制转换器,控制转换器再通过RS232与控制器通信,控制器应用PID算法实现机器人的状态控制,最后通过水池实验给出控制结果.本文链接：授权使用：北京航空航天大学(bjhkht)，授权号：f3e5b098-2733-4cfd-a2b8-9e42012d2dbd下载时间：2010年12月4日