綠色能源無人艇主要功能系統(tǒng)開發(fā)及艇型優(yōu)化設(shè)計(jì)分析.pdf

1、隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，很多國家注意到了綠色能源在船舶方面應(yīng)用的巨大潛力并相繼展開太陽能船舶的研究。將太陽能技術(shù)使用到無人艇應(yīng)用中，在國內(nèi)外尚未見報(bào)道。智能控制系統(tǒng)在無人艇上的使用處于發(fā)展期，傳統(tǒng)的控制技術(shù)只能處理簡單的任務(wù)，不能夠滿足復(fù)雜的需求。且其兼容性差，滿足不了傳感器的發(fā)展需求。近年來，以嵌入式控制方式為主的智能化產(chǎn)品廣泛使用，并在各行業(yè)內(nèi)取得非常優(yōu)秀的成績，因此本文提供一整套用于無人艇的嵌入式智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：CPU選型、

2、傳感器開發(fā)、算法設(shè)計(jì)和通信協(xié)議制定等。以模型試驗(yàn)為輔，對開發(fā)出來的兩套現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)測試，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出具有實(shí)際實(shí)用意義的功能，并對系統(tǒng)進(jìn)行綜合的測試。主要研究工作及分析如下：
　　一、完成一套150W的太陽能供電系統(tǒng)，并能夠針對不同的需求實(shí)現(xiàn)不同的能源輸出方案；完成一套獨(dú)立風(fēng)帆推進(jìn)系統(tǒng)及其控制設(shè)備系統(tǒng)，并能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)；
　　二、改編完成一套兼顧到太陽能方案設(shè)計(jì)的雙體船優(yōu)化程序，并針對本文的中所需要的一些參

3、數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到對太陽能雙體船綜合性能影響較大的船型參數(shù)；
　　三、獨(dú)立設(shè)計(jì)制作了一艘雙體無人艇，并針對該無人艇進(jìn)行了大量的驗(yàn)證性試驗(yàn)。同時(shí)針對無人艇的試驗(yàn)需求，制定了一種普適的無人艇綜合性能驗(yàn)證試驗(yàn)方案，為無人艇的試驗(yàn)提供較為全面、可靠的方案；
　　四、開發(fā)了一套基于51單片機(jī)的無人艇智能控制系統(tǒng)，并在試驗(yàn)中驗(yàn)證了該套系統(tǒng)的可靠性；成功的完成了一艘水面無人消防艇(中間試驗(yàn)艇)、一艘水面光電指引航行無人艇(中間試驗(yàn)艇)，并能

4、夠?qū)崿F(xiàn)若干其他功能；
　　五、開發(fā)了一套基于STM32嵌入式現(xiàn)代智控系統(tǒng)，并在本文涉及的無人艇進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)中使用到模糊控制等算法；同時(shí)為了無人艇開發(fā)了近30種不同功能的模塊，保證了無人艇的強(qiáng)大功能，并針對每個(gè)模塊之間的不同需求，完成了所有模塊之間的融合，形成一個(gè)有機(jī)整體；
　　六、無人艇通信技術(shù)方面引入物聯(lián)網(wǎng)通信理念，并根據(jù)自身的試驗(yàn)心得和其他行業(yè)的通信協(xié)議等知識制定了一套寬泛的無人艇的通信協(xié)議，該協(xié)議具備非常好的可擴(kuò)展