一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统，包括深度数据处理模块、导航数据处理模块、主控制器模块、CAN数据收发模块、以太网通信模块以及电源模块，所述深度数据接收解析模块和导航数据接收解析模块将解析后的深度和导航信息通过IIC总线传输到主控制器模块，主控制器同时接收上位机通过网络方式传输来的姿态控制指令，运用终端滑模算法模块，计算出各个推进器的对应转速，通过CAN总线发送到各个推进器。本发明专利技术的优点在于：采用滑模控制算法，更能够适应水下机器人高度非线性的工作特性；采用多核方式，提高了主控制器模块的运算速度以及系统响应速度；多种通信方式结合使用，使得系统更加快速可靠。

An attitude control system of underwater vehicle based on sliding mode control

The invention relates to a control system of sliding mode control of underwater robot based on attitude, including depth navigation data processing module, data processing module, CAN controller module, data transceiver module, Ethernet communication module and power module, the depth data receiving and parsing module and navigation data receiving and parsing module will parse the depth and navigation the information transmitted through the IIC bus to the main controller module, the main controller and the receiving host computer through the network transmission to the attitude control instruction, using the terminal sliding mode algorithm module, calculate the corresponding speed of the propellers, through the CAN bus to send to each propeller. The present invention has the advantages that the sliding mode control algorithm, more able to adapt to the characteristics of highly nonlinear underwater robot; multi core, improve the response speed of the main controller module operation speed and system; combined with the use of a variety of means of communication, making the system more quickly and reliably.

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统
本专利技术属于水下机器人姿态控制技术，特别涉及一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统。
技术介绍
无论是海洋资源开发，还是陆地水资源的利用，水下机器人作为开发水下资源的一种重要工具日益显示着它的重要性。在环境监测、数据采集、资源调查、军事侦察等多个方面发挥着重要的作用，因此，水下机器人的研究和广泛应用对于充分利用自然资源，发展国民经济具有十分重要的现实意义。水下机器人在执行精细作业时，水下机器人的姿态控制显得尤为重要，如，定航定深前行，以某一角度通过障碍物，动力定位等，因此，安全、可靠、灵活的水下机器人姿态调节控制装置是发挥水下机器人多种作业性能的重要保证。目前，水下机器人多采用集中式的控制方式，所有数据处理和控制算法的实现集中在一块处理芯片上，使得系统的运算速度大大降低，且系统的可靠性、可扩展性较差。中国专利（申请号为200410021161.5）公开了一种采用分布式节点网络的水下机器人控制装置，采用CAN网络作为分布式控制的核心，由计算机主机节点和CAN网络节点组成，该装置仅使用CAN网络通信，对于水下控制器与上位机间的通信部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统，其特征在于：包括上位机、深度数据处理模块、导航数据处理模块、主控制器模块、CAN数据收发模块、以太网通信模块、电源模块以及若干推进器控制模块；所述主控制器模块与深度数据处理模块、导航数据处理模块、CAN数据收发模块连接，还通过以太网通信模块与上位机连接，且深度数据处理模块和导航数据处理模块均通过IIC总线与主控制器模块连接；所述电源模块与深度数据处理模块、导航数据处理模块、主控制器模块、CAN数据收发模块、以太网通信模块、以及若干推进器控制模块连接，且CAN数据收发模块还通过CAN总线与各进器控制模块连接；其中，所述主控制器模块包括IIC数据接收发...

【技术特征摘要】
1.一种基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统，其特征在于：包括上位机、深度数据处理模块、导航数据处理模块、主控制器模块、CAN数据收发模块、以太网通信模块、电源模块以及若干推进器控制模块；所述主控制器模块与深度数据处理模块、导航数据处理模块、CAN数据收发模块连接，还通过以太网通信模块与上位机连接，且深度数据处理模块和导航数据处理模块均通过IIC总线与主控制器模块连接；所述电源模块与深度数据处理模块、导航数据处理模块、主控制器模块、CAN数据收发模块、以太网通信模块、以及若干推进器控制模块连接，且CAN数据收发模块还通过CAN总线与各进器控制模块连接；其中，所述主控制器模块包括IIC数据接收发送模块、终端滑模控制算法模块、CAN数据包处理模块和以太网数据接收发送模块；所述IIC数据接收发送模块与深度数据处理模块、导航数据处理模块和终端滑模控制算法模块连接，终端滑模控制算法模块还与以太网数据接收发送模块和CAN数据包处理模块连接，以太网数据接收发送模块与以太网通信模块连接，CAN数据包处理模块与CAN数据收发模块连接。2.根据权利要求1所述的基于滑模控制的水下机器人姿态调节控制系统，其特征在于：所述调节控制系统，还包括其他功能扩展...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹博，戴晓强，曾庆军，姚震球，凌宏杰，张光义，张震，
申请(专利权)人：江苏科技大学，江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32