發(fā)布時間：2020-11-13 14:46

　　 隨著海洋科學技術的不斷發(fā)展，海洋監(jiān)測和勘探設備的研究也越來越廣泛，由于海洋環(huán)境的特殊性，通常浮力調節(jié)是此類設備的重要而關鍵的環(huán)節(jié)。本文在綜合分析了水下浮力調節(jié)技術的研究現狀和發(fā)展動態(tài)的基礎上，對適用于中小型水下設備的油囊式浮力調節(jié)裝置進行了研究。該裝置適應海洋工作環(huán)境，具有重量輕、體積小和功耗低的突出特點。 本文首先根據油囊式浮力調節(jié)裝置的指標要求，提出了可行的方案原理，總結了方案設計的技術難點和設計重點，進行了關鍵零部件的設計和選型，完成了整體的結構設計。 其次，按照所提出的浮力調節(jié)原理和低功耗要求，進行了控制部分的電路硬件設計和軟件開發(fā)。采用基于MSP430系列微處理器的控制電路方案，從元器件選型到電源的動態(tài)管理等方面進行優(yōu)化設計，最大限度地降低了系統(tǒng)能耗。同時，根據浮力調節(jié)的各項功能要求完成了軟件的開發(fā)。 然后，完成了油囊式浮力調節(jié)裝置制造加工，針對該裝置設計了用于性能調試和檢測的實驗系統(tǒng)，并在現有實驗條件下完成了空載調試實驗。綜合分析了大量實驗數據，對控制程序進行相應的校準和補償，使控制精度得到大幅提升。 最后，為了實現裝置加載工作性能的研究，進行了加載實驗系統(tǒng)的設計和仿真。由于浮力調節(jié)時加載容腔體積具有時變性，嚴重影響加載容腔的壓力控制，本文為了解決這一難點，設計了基于遺傳算法的自整定PID控制器。經過仿真分析，證明了該控制算法的可行性，為加載實驗系統(tǒng)的研制提供了理論依據。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：P715
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 浮力調節(jié)裝置發(fā)展概況
    1.3 本課題來源和目的意義
    1.4 本課題研究內容
2 浮力調節(jié)裝置總體設計
    2.1 功能及技術要求
    2.2 技術難點
    2.3 工作原理及方案設計
    2.4 關鍵部件設計及選型
    2.5 整體結構設計
    2.6 小結
3 控制電路及程序開發(fā)
    3.1 控制電路硬件設計
    3.2 控制程序開發(fā)
    3.3 小結
4 浮力調節(jié)裝置調試實驗
    4.1 實驗目的和原理
    4.2 實驗內容與結果分析
    4.3 小結
5 加載實驗系統(tǒng)仿真
    5.1 系統(tǒng)的構成與建模
    5.2 控制算法的設計
    5.3 系統(tǒng)仿真分析
    5.4 小結
總結與展望
致謝
參考文獻
附錄 1 攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
附錄 2 油囊式浮力調節(jié)裝置樣機及實驗照片

【參考文獻】

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本文編號：2882304