基于C#的水下机器人控制系统设计

介绍一种基于C#的水下机器人的上下位机控制系统设计。下位机通过嵌入式主板采集传感器数据,推动执行机构,并与上位机进行通信;上位机处理下位机上传的数据,完成显示功能,并将操作者的指令通过下位机传达给执行机构。     

水下机器人嵌入式基础运动控制系统

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.     

中国研出新概念水下机器人 有助海洋监测

据中国科学院消息,中国科学院沈阳自动化所自主开展研发的“混合型水下机器人(ARV)关键技术研究”及“水下滑翔机器人研究”顺利通过验收。这标志着沈阳自动化所在新概念水下机器人研究方面又取得了技术突破。ARV是一种集自治水下机器人(AUV)和遥控水下机器人(ROV)技术特点于一身的新概念水下机器人。它具有开放式、模块化、可重构的体系结构和多种控制方式(自主/半自主/遥控),自带能源并携带光纤微缆,既可以作为AUV使用,进行大范围的水下调查,也可以作为ROV使用,进行小范围精确调查和作业。与传统的AUV相比,ARV可以携带机械手,增…     

PC+PLC在警用智能打靶机系统中的应用

根据现代警察射击增训的需要,设计了一种智能化的警察射击训练使用的打靶机系统.该系统采用VC＋＋和PLC＋＋共同开发,具有操作简单、性能稳定的特点.系统利用VC＋＋开发上位机用户界面,采用OMRONCPM2A型PLC（可编程控制器）做下位机对打靶机进行现场控制,通过上、下位机的通信来完成用户指令、参数及现场信息的传递.主要从软件设计的角度介绍了智能打靶机系统的工作过程及软件设计的一些思想.     

一种小型水下机器人平台的设计与实现

设计并实现了一套功能高度集成的远程控制水下机器人平台,该平台由水下机器人、中继浮标和上位机控制终端组成。机器人自身搭载的传感器和摄像头可以对环境状态进行侦测,并通过中继浮标转发给控制终端,由控制终端远程控制水下机器人完成水下作业。该平台实现方案具有成本低、功耗低、可移植性和扩展性强等特点,可用于水下探测和简单清障任务。     

基于Intranet的水泥厂三元监控系统设计

在对日产五千吨水泥厂熟料窑外分解冷却系统分析的基础上,介绍了基于Intranet的水泥厂三元（温度、负压、风量）监控系统的组成原理及功能特点。根据水泥企业的具体要求,提出了上位机系统基于3层B／S模式的系统结构及其实现的具体功能,建立了上位机的Intranet监测管理系统;分析了下位机系统测量信号的选择方法,冗余设计的过程,系统控制信号的时滞性,在此基础上提出了下位机系统改进控制算法的实现方案;最后对系统的控制策略进行了详细的分析与研究。     

基于Modbus协议的PC与下位机PLC间的通信程序

介绍一种用Modbus协议开发工控上位机（PC）与下位机（PLC）之间的通信程序,在上位机中,一台运行原装组态软件GFW3．0,另一台在DOS下运行自编的软件。     

基于Zig Bee技术的智能车无线控制系统开发

针对连续位置数据采集的需要,开发了可移动智能控制系统,实现对智能车周边环境的实时监测。该系统由上位机系统、通信系统和下位机系统三部分组成。上位机由PC机构成;通信系统由2个ZigBee模块构成;下位机系统由智能车、GPS模块、ARM开发板构成。该系统基于Zig Bee 2007协议的点对点通信,以CC2530芯片为核心、以智能车为载体、以ARM微处理器为下位机主处理器。开发的系统减少了Zig Bee静态节点的数量,从而降低监控成本、静态固定采集点的使用、更方便地进行全方位准确监控。     

地下水动态水位信号采集系统的设计与实现

针对地下水位监测系统的下位机架设成本和低功耗要求,设计了一种低功耗地下水位采集终端,采用了GSM/GPRS网络的SMS短消息服务作为与上位机系统的接口,解决了远程监测的数据通信的问题.实验结果表明,测量的结果的绝对误差小于0.16%,4节碱性电池可以维持一年以上的正常工作.     

基于PC的水下作业控制系统的研究

本文研究设计了一种基于PC机与单片机的水下作业控制系统.本控制系统采用的是PC机与单片机串行通讯的方式,来实现对自动工具库的可视化控制.在对本计算机控制系统进行介绍时,首先介绍了整个下位机系统的硬件电路,包括电磁阀驱动电路、伺服阀驱动电路和串行通讯电路等.并且简介了串行通讯的相关内容.在此基础上介绍了其控制程序和上位机的控制软件的编制.     

基于北斗定位与通信的全海深ARV回收控制系统设计

针对全海深无人潜水器ARV海试作业后回收困难的问题,设计了一种基于STM32单片机、北斗BDM910模块、姿态传感器MPU6050模块、Elmo驱动器及推进器组成的全海深ARV定位与通信自主回收控制系统.采用北斗模块不仅可以向母船传输ARV位置信息和姿态航向数据,还可以通过发送母船位置信息实现ARV自主向母船靠拢完成回收.采用双闭环控制ARV的航线和航向角,既确保了航向角能够自动调整指向母船位置,又能通过控制推进器来缩小航线路径偏移量,减小了海流对潜器运动过程中航线的干扰.海试结果表明,该控制系统运行稳定,能够有效提高ARV回收效率.     

Seamor300水下机器人的通信与控制系统

以Seamor300水下机器人为对象,研究水下机器人的通信协议和状态控制系统。控制技术是水下机器人研究的核心内容之一。Seamor300水下机器人通过RS485将机器人的运行状态的数据包传送到水面控制转换器,控制转换器再通过RS232与水面计算机实现通信;应用比例-积分-微分（PID）控制算法设计了水下机器人的状态控制系统,水池实验结果验证了控制算法的有效性。     

Typhoon at CommsNet13: Experimental experience on AUV navigation and localization

This paper presents two acoustic-based techniques for Autonomous Underwater Vehicle (AUV) navigation within an underwater network of fixed sensors. The proposed algorithms exploit the positioning measurements provided by an Ultra-Short Base Line (USBL) transducer on-board the vehicle to aid the navigation task. In the considered framework the acoustic measurements are embedded in the communication network scheme, causing time-varying delays in ranging with the fixed nodes. The results presented are obtained with post-processing elaborations of the raw experimental data collected during the CommsNet13 campaign, organized and scientifically led by the NATO Science and Technology Organization Centre for Maritime Research and Experimentation (CMRE). The experiment involved several research institutions and included among its objectives the evaluation of on-board acoustic USBL systems for navigation and localization of AUVs. The ISME groups of the Universities of Florence and Pisa jointly participated to the experiment with one Typhoon class vehicle. This is a 300 m depth rated AUV with acoustic communication capabilities originally developed by the two groups for archaeological search in the framework of the THESAURUS project. The CommsNet13 Typhoon, equipped with an acoustic modem/USBL head, navigated within the fixed nodes acoustic network deployed by CMRE. This allows the comparison between inertial navigation, acoustic self-localization and ground truth represented by GPS signals (when the vehicle was at the surface).     

基于TwinCAT及VC++的水下发射系统研究

针对水下15 m的发射系统,从系统硬件设计和系统软件设计两部分对其进行运动控制。其中,硬件主要基于TwinCAT进行下位机控制设计,用于实时控制电机并将电机的运动状态实时传输给上位机管理软件;而软件则是基于VC++进行上位机管理系统设计,其作用是将控制信号准确地传输给下位机并实时接收下位机反馈的点击运动信息。着重分析了VC++与TwinCAT之间的通信,使其能够根据用户需求进行相应的轨迹运动。通过搭建实验平台,对水下发射装置进行不同轨迹运动试验。实验结果表明,基于TwinCAT和VC++设计的水下控制系统能够精确地控制发射,满足用户不同的运动需求。     

电动汽车BMS测试系统的数据通信

随着新能源汽车产业的发展,车载动力电池管理系统（BMS）的可靠性是直接影响电动汽车可靠运营的关键因素之一。为此开发一套BMS测试系统,实现对车载主从分布式BMS信息的监控及系统测试功能,为BMS的测试及故障诊断提供便捷的途径。此测试系统是上位机与BMS通过CAN通信进行信息交互,达到测试及监控的目的。本文重点描述BMS测试系统的上位机与BMS控制器CAN数据通信的实现过程及方法。     

水下移动平台数据采集和传输系统设计

为实现水下环境的实时监测和数据采集,设计并实现了一套应用于水下传感网络的AUV(Autonomous Underwater Vehicle)移动平台数据采集和传输系统。系统采用双MCU机制对采集数据进行分布式处理,利用合理的存储和通信帧格式及ARQ(Automatic Repeat Quest)协议保证数据的有效传输和可靠存储,可对水下环境和AUV内部传感器设备工作状态进行长时间的实时记录和监测。湖上组网试验证明:系统运行稳定,实时性好,满足水下传感网络数据采集和传输及环境监测的要求,对水下传感网络组网技术中的移动节点设计具有较高的参考价值。     

基于LabVIEW/Matlab的AUV半实物仿真系统设计

为解决大型自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）实际实验环境搭建的困难,以及AUV控制系统各单元功能测试的需要,设计了一套新的Windows平台下基于LabVIEW/Matlab的AUV半实物仿真系统。该仿真系统基于三维空间的水动力模型,来实时计算AUV的位置和姿态等信息;同时,模仿Phins、GAPS、定高高度计、避障声呐等传感器,和AUV甲板、主控以及运动控制单元进行串行和以太网络通信,实现了AUV的运动仿真,同时也为制定运动控制策略提供相关依据。大量实验表明,该系统模型较合理,软件设计可行,具有灵活的扩展性和伸缩性,在AUV控制系统测试实验中成功应用。     

一种基于分布式信息融合技术的水下机器人智能感知系统方案

水下机器人的研究和使用对人类开发海洋资源具 有重大意义．随着海洋探测深度的增加，自治水下机器人（AUV）正成为新的研究热点．为 解决AUV深海域探测所面临的通讯速率低和实时性问题，本文提出了“基于分布式信息融合 技术的水下机器人智能感知系统”的实施方案，并以贝壳抓取过程为实例，解释系统解决实 际问题的过程．     

基于Simulink的高空空投AUV全弹道仿真系统研究

高空空投AUV（Autonomous Underwater Vehicle,自主水下航行器）是一种基于“高空反潜武器概念”而设计的基高空滑翔与水下自主航行于一体的新型水下航行器,对其全弹道的仿真是其概念设计阶段的重要内容和理论基础。根据高空空投AUV弹道各稳态阶段的运动与环境特点,分别搭建了滑翔、减速与水下阶段六/九自由度仿真模型。仿真了空投AUV在翼面组件升力作用下的自由滑翔弹道和在圆形降落组件作用下的减速弹道。设计了AUV水下偏航与深度控制器,并进行了水下闭环控制仿真,验证了AUV深度与偏航控制下沿指定轨迹航行。仿真结果表明,仿真系统能准确快速地仿真出AUV各运动阶段的弹道、位姿、速度与加速度信息,适用于全弹道组件设计、特性分析与控制器设计与验证。     

水下机器人软件可靠性及故障诊断方法研究

针对于智能水下机器人在软件系统故障诊断过程中广泛存在的不确定性和复杂关联性,采用改进的软件FMEA方法,对AUV智能规划决策控制系统进行了可靠性分析和研究,在总结了AUV主要软件故障模式的基础上,提出了一种基于FMEA的三层贝叶斯网络诊断模型。通过贝叶斯网络的推理机制,分别对单一故障和复合故障进行了推理实验。实验结果表明,采用上述方法能有效地提高水下机器人系统软件可靠性以及故障诊断能力。