發(fā)布時(shí)間：2024-05-21 00:08

　　針對(duì)海洋資源的開發(fā)與勘探難度的日益加大,對(duì)開發(fā)與勘探設(shè)備的要求逐漸提高,設(shè)計(jì)了一種重版型的基于水面無人艇(USV,Unmanned Surface Vessel)輔助型的纜式水下機(jī)器人(ROV,Remotely Operated Vehicle),搭載10臺(tái)無刷直流電機(jī)(BLDCM,Brushless Direct Current Motor)用來加大ROV工作效率,為了穩(wěn)定精確的控制ROV運(yùn)行,首先對(duì)水下機(jī)器人的系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),其次對(duì)ROV的推進(jìn)器與推進(jìn)器分布進(jìn)行了設(shè)計(jì),最后對(duì)ROV的電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并從仿真和實(shí)驗(yàn)兩方面驗(yàn)證可靠性。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)示意圖

如圖1所示為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)示意圖。設(shè)計(jì)的水面無人艇與水下機(jī)器人之間通過有纜的方式進(jìn)行通訊。水面無人艇上安裝有控制器，水下機(jī)器人將本體的深度，速度，壓力等信息傳給無人艇，無人艇通過自身安裝的下視聲吶和側(cè)掃聲吶得到水下環(huán)境，構(gòu)建出水下情況回波圖，識(shí)別出水下機(jī)器人的回波信號(hào)，獲得水下機(jī)器....

圖2推進(jìn)器結(jié)構(gòu)分布設(shè)計(jì)圖

一般小型ROV采用六個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng),其中兩個(gè)負(fù)責(zé)上浮和下沉。另外四個(gè)負(fù)責(zé)水下機(jī)器人的前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。為了簡化對(duì)電機(jī)的控制，本文對(duì)水下機(jī)器人采用兩兩一對(duì)同步運(yùn)行的控制方式。3ROV推進(jìn)器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖3系統(tǒng)硬件架構(gòu)

FOC(Field-OrientedControl），即磁場定向控制，也稱矢量變頻，是目前無刷直流電機(jī)（BLDC）和永磁同步電機(jī)（PMSM）高效控制的最佳選擇[7-8]。FOC精確地控制磁場大小與方向，使得電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)、噪聲小、效率高，并且具有高速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。FOC的基本思想是....

圖4推進(jìn)器控制系統(tǒng)實(shí)物圖

圖3系統(tǒng)硬件架構(gòu)由于帶傳感器的電機(jī)往往對(duì)控制性能較高，本文決定采用無傳感器FOC控制方式，轉(zhuǎn)子位置估計(jì)作為該控制算法的核心，直接決定了電機(jī)的控制性能。如圖5所示為基于SMO的無感FOC控制系統(tǒng)框圖。通過采集電機(jī)相電流以及電壓重建，運(yùn)用滑模觀測器[9-12]估計(jì)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢以....

本文編號(hào)：3979323