ROV智能控制系统设计毕设答辩ppt课件.ppt

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1、延时文字基于S5PV210的微型ROV智能控制系统设计毕业论文答辩电子信息学院15年级1班专业：电子与通信工程答辩人：沙军导师：蔡文郁课题背景及内容第一部分课题背景景TheBackgroung相关研研究现状Relatedresearch课题的意义Thesignificance我国是一个海洋大国海岸线长约1.8万公里，所属海域大约3百万平方公里，岛屿海岸线长约为1.4万公里。ROV在我国发展海洋经济、海洋安全和海洋救援中都扮演着重要的角色。课题背景选题背景RESEARCHIDEAS海洋经济海洋救援海洋安

2、全海洋安全国内外相关研究Relatedresearch延时符VideoRayExplorerSYSROVMINI150CSeaBotix号SeaLion2号水下考古观察作业入门级的小型ROV国产观测ROV水下搜寻和摄影ROV课题平台介绍PlatformIntroduction延时符AC-ROV是英国AC公司推出的一款便携式观测微型ROVAC-ROVAC-ROV实物图平台介绍PlatformIntroduction延时符2:智能化不高1:控制不精确3:缺乏对传感器信息处理现有ROV缺点研究意义摒弃原有全

3、手动控制方式，增加智能控制，实现姿态控制和深度控制可对ROV本体定向定深运动控制，自动维持当前状态，提高ROV控制精度，降低ROV的操作难度对微型ROV自带模拟视频进行差分传输和数字转换，实现视频显示和存储。增加ROV水下传感器，显示和存储传感器数据，扩展ROV使用场景。以微型ROV(AC-ROV)机构平台为基础，设计了一套基于S5PV210处理器的微型ROV智能控制系统研究意义THESIGNIFICANCE研究思路及过程第三部分研究思路课题实现过程RESEARCHIDEASPROJECTPROCES

4、SS系统框架延时符系统设计框图算法实现延时符通常卡尔曼滤波算法姿态解算选择重力加速度计和磁力仪融合角度信息作为观测量。ROV载体做变速运动时，加速度计实际测量值是重力加速度和运动加速的叠加值。在有磁性矿石附近磁力仪数据也会受到很大干扰。所以本文选择互补滤波的姿态结果作为卡尔曼滤波的观测量。算法框图卡尔曼滤波和互补滤波的融合硬件框图HARDWAREBLOCK延时符系统水下电路框图硬件框图延时符系统水上电路框图HARDWAREBLOCK关键电图原理图CRITICALCIRCUIT延时符模拟视频转换电路延时

5、符系统先通过HPF滤波器滤除ENC-03M传感器的温度漂移带来的直流变量，然后通过LPF滤波器滤除传感器谐振频率的噪声，再进行信号放大处理，电路基本处理流程如图所示但是在类似匀速旋转运动的时候，比如角速度恒定，角速度引起陀螺仪的变化电压不变，V变成直流，ENC-03M传感器输出将被HPF滤波完全滤除。所以在实际设计电路时，没有采用HPF滤波。角速度采集电路关键电图原理图CRITICALCIRCUIT软件框图SOFTWAREBLOCK延时符系统软件框图软件环境搭建SOFTWAREENVIRONMENT重

6、新编译uboot和内核开源库移植交叉编译工具链制作延时符crosstool-ngLibjpeg-turbo-1.3.1NFS挂载根文件系统软件环境搭建Uboot和kernelNFS软件实现SORFTWARE延时符Libgpeg压缩流程图V4L2应用层流程图图像处理单元软件实现SORFTWARE延时符系统PID控制示意图系统控制单元软件实现SORFTWARE延时符人机交互单元流程图软件实现SORFTWARE延时符动画3D显示流程图ROV机械图软件实现SORFTWARE延时符传感器采集单元流程图系统调试与

7、测试第四部分实验数据实验难点案例分析问题评估DATADIFFICULTIESANALYSISASSESSMENT研究成果ACHIEVEMENTS实验数据DATA延时符数据一数据二数据三数据四电源波纹测试：利用实验室安捷伦MSO-X2022A示波器，选择通道耦合方式滤除直流分量，直接测量叠加在直流电压上的交流纹波电压信号，启用示波器“带宽限制”功能12V电源波纹90mV；5V电源波纹32mV；3.3V波纹24mV和1.8V波纹17mv。intel在ATX12V规范中规定，+12V输出纹波峰峰值不得超过1

8、20mv，+3.3V+5V纹波峰峰值不得超过50mv，纹波越小电源量就越高。实验数据DATA延时符HMR3500是Honeywell推出的一款高精度三维数字罗盘模块，精度误差小于1°。三维球型转台做相同的三维运动将HMR3500输出角度作为标准，对系统算法进行误差分析。系统算法横滚角、俯仰角和偏航角计算误差分别为±1.3°、±1.3°和±2.2°。测试环境实验数据DATA延时符水池测试环境测试场景图水池长3m，宽1m，高1.5m实验数据DATA主界面灯光