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《基于UML的水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于UML的水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究姓名:劉紫嫣申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師:徐玉如20070101哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海洋是生物資源、能源、水資源和金屬資源的戰(zhàn)略性開(kāi)發(fā)基地,也是未來(lái)人類賴以生存的環(huán)境,對(duì)人類發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。近年來(lái)自主式水下機(jī)器人(AU、,)在海洋探測(cè)和開(kāi)發(fā)、以及水下智能作業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)各種對(duì)水下機(jī)器人的研究也迅猛地發(fā)展起來(lái)。由于水下機(jī)器人工作條件惡劣,周圍環(huán)境復(fù)雜多變,所以設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的控制系統(tǒng)來(lái)保證它安全、準(zhǔn)確
2、地工作是至關(guān)重要的。本論文主要研究水下機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)之一的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。首先,在水下機(jī)器人現(xiàn)有軟硬件基礎(chǔ)上,采用模塊化思想分析了對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),建立出水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制體系結(jié)構(gòu)框架;然后,研究系統(tǒng)中各模塊功能的劃分、實(shí)現(xiàn)及相互連接問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)中各模塊所調(diào)用的函數(shù),使水下機(jī)器人具有穩(wěn)定可靠的運(yùn)動(dòng)控制能力;最后,對(duì)系統(tǒng)的通用性加以分析,以此為基礎(chǔ)提出一種水下機(jī)器人通用智能體系結(jié)構(gòu)。以往對(duì)水下機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。而結(jié)構(gòu)化方法帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是很難將分析視圖映射到設(shè)計(jì)視圖上去。數(shù)據(jù)流模型與代碼
3、編寫的概念基本上是獨(dú)立的,一段代碼與數(shù)據(jù)流模型無(wú)法準(zhǔn)確建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系,很難判斷代碼是否真實(shí)的實(shí)現(xiàn)了分析模型。因此論文采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(u札)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化建模,并由UML模型自動(dòng)生成可執(zhí)行代碼,分析階段中確定的對(duì)象和類在代碼中有直接的表現(xiàn)形式,節(jié)約了從抽象模型到可執(zhí)行代碼進(jìn)行手工翻譯的時(shí)間。本文通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析,根據(jù)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖劃分出體系結(jié)構(gòu)中不同模塊,實(shí)現(xiàn)了傳感器數(shù)據(jù)處理、控制算法以及推力分配。將所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),取得了較好的控制效果,證明系統(tǒng)的合理性和可行性。同時(shí)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可重用
4、性以及可移植性為以后搭建智能水下機(jī)器人通用智能體系結(jié)構(gòu)提供了一些有用的借鑒。關(guān)鍵詞:水下機(jī)器人(Auv);體系結(jié)構(gòu);運(yùn)動(dòng)控制;UML哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractOceanisthebaseoftheexploitationofbiology,gnergy,waterandmetaln}sourc骼.Itplaysallimportantroleinthedevelopmentofhumansociety.Inrecent),cars,underwatervehicleispopularinoceandet
5、ectionandunderwateroperation.Researchesonunderwatervehiclehavebeengreatlydeveloped.Owingtounpredictableoperatingenvironmentofunderwatervehicles,itissignificanttodesignthecontrolsystem,whichcanmakeunderwatervehiclesworksafelyandaccurately.Themaincontentofthisthes
6、isistostudythemotioncontrolsystemofAutonomousUnderwaterVehicle(Air)basedonUN幾.Thearchitectureofcontrolsystemisdesignedbythemethodofmodularization.田lcfunctionofeachmoduleisdefined,andtheconnectionbetweenthemiSrealized.Inthisdissertation,thegeneralityofthedesi弘edc
7、ontrolsystemisanalyzed,andanewuniversalarchitectureof^Uvispresented.皿”traditionalmethodofdesignembeddedsystemdesignisusingstructurelanguagewhichisdi伍culttoreflecttheanalysisdiagram.Sincethereisnearlyriorelationshipbetweenthedatestreammodelandthecode,UmfiedModeli
8、ngI.盤nguage(UML)andRhapsodytoolsisadoptedtodesignarchitectureofcontrolsystemwithVisualProgrammingMethod.UMLmodelcangeneratetheSOIll'C@codeautomaticallywhichwillreduce