基于QNX的水下滑翔機器人嵌入式控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文的研究對象一水下滑翔機器人嵌入式控制系統(tǒng)是為了滿足水下滑翔機器人的開發(fā)需要而設(shè)計的。在深入分析水下滑翔機器人控制系統(tǒng)特點的基礎(chǔ)上，本文提出了水下滑翔機器人嵌入式控制系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案?；诖怂枷?，以QNX實時嵌入式操作系統(tǒng)為開發(fā)平臺，以C語言為主要開發(fā)工具，設(shè)計并開發(fā)了控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)不僅滿足了水下滑翔機器人的功能需求，而且具有通用性和易用性的特點。 全文分為三個部分，第一部分為控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境分析。分析了實時

2、操作系統(tǒng)QNX獨特的體系結(jié)構(gòu)和特點；通過測試，詳細(xì)研究了WINDOWS2000、LINUX9.0、QNX6.2在線程創(chuàng)建能力、進(jìn)程創(chuàng)建能力等方面的差異。 第二部分為控制系統(tǒng)設(shè)計。論述了嵌入式控制系統(tǒng)的軟、硬件組成和開發(fā)目標(biāo)，對控制系統(tǒng)的需求和可行性進(jìn)行了分析，詳細(xì)闡述了控制系統(tǒng)軟件和硬件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計思想，并對控制系統(tǒng)中進(jìn)程間通訊機制做了分析和比較，設(shè)計實現(xiàn)了基于消息傳遞及公共數(shù)據(jù)區(qū)的通訊子系統(tǒng)。 第三部分，對水下滑翔機

3、器人嵌入式控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。實現(xiàn)了DiskOnChip在QNX操作系統(tǒng)下的驅(qū)動以及QNX操作系統(tǒng)在DOC上的移植；實現(xiàn)了水下滑翔機器人在AUV模式下的預(yù)編程控制和ROV模式下遙操作；論述了使命程序的編制過程；針對水下滑翔機器人的特定功能需求，以及對水下滑翔機器人的定常滑翔運動和空間螺旋回轉(zhuǎn)運動的分析，提出了組合導(dǎo)航定位的模式，運用船位推算算法，設(shè)計開發(fā)了航行控制系統(tǒng)；描述了TCM2電子羅盤的數(shù)據(jù)采集工作流程，利用多傳感器數(shù)據(jù)融