基于TCP-IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)研究.pdf

1、21世紀是人類全面探索海洋的世紀,具備自動控制系統(tǒng)的水下機器人是完成深海海域探測調查任務的最佳選擇之一。一個基本的自治水下機器人控制系統(tǒng)主要包括如下功能模塊:導航、數據采集、運動控制、避障、能源管理、故障檢測、應急處理等。此外,根據水下機器人使命的不同,還需要搭載其它的傳感器,如:深度測量、GPS、無線電、各種聲納等[1],因此,采用多節(jié)點控制系統(tǒng)是水下機器人的必然選擇。
　　 本文在分析了目前常用的三種多節(jié)點控制系統(tǒng)的結構與特

2、點的基礎上,提出了一種基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)設計方法,并將其應用于水下機器人中。該控制系統(tǒng)采用基于PC104總線的工業(yè)控制計算機作為節(jié)點控制模塊,利用以太網廣播方式實現(xiàn)節(jié)點單元間的數據通信和數據交換。本文設計的多節(jié)點控制系統(tǒng)利用了先進的計算機硬件和軟件技術以及網絡技術,很大程度上降低了控制系統(tǒng)的設計難度和成本。
　　 本文主要進行了以下幾方面的工作:
　　 1.詳細介紹了目前常用的三種多節(jié)點控制系統(tǒng),分析了它們

3、各自的結構和功能特點,提出了一種基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的設計方法:
　　 2.針對本文提出的基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的總體結構,進行了系統(tǒng)的分析和研究；
　　 3.針對AUV控制系統(tǒng)的功能需求和基于TCP／IP的多節(jié)點控制系統(tǒng)的結構特點,本文對控制系統(tǒng)的節(jié)點單元進行了設計；
　　 4.詳細分析了AUV的功能需求和控制系統(tǒng)的結構、功能特點,分別針對主控單元和節(jié)點單元的功能需求,設計了相應的應用程序