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系统功能实现

　　3.1 硬件设计

　　根据分散控制、集中管理的设计思想并结合该课题的实际情况，设计了以动力定位控制主机为管理级计算机、以两台声纳解算机和主单片机为监控级计算机、两片从单片机为直接控制机的三级控制系统，其中主、从单片机均选用80c196kc。

　　在传感装置的选用上，尽量选用抗干扰性强的智能传感仪器，同时考虑到预研项目的经费情况，也用了一些常规的传感器。另外，由于机器人外部有很多传感器，而舱室空间又十分有限，因而本文参考现场总线控制系统信息处理现场化的思想在机器人外部放置了一个单片机，完成这些传感器数据的处理后再上传给主单片机。试验表明，这种方案不仅可以缓解主单片机的工作压力，实现分布系统的设计思想，还可以减少信号传输线上的共模干扰。

　　控制系统的执行机构主要是五台推进电机、舵、及纵横倾调节装置。其中纵横倾调节装置为24V力矩电机带动滑块移动从而调节水下机器人的纵横倾，经高性能光电隔离芯片后与从单片机1并行口连接。在水下机器人的运动过程中，随时可能要改变推进电机的转速以得到不同的推进力，而变频调速是实现电机调速的最理想方式。本系统采用台达VFD-A/H型变频器，它不仅可以实现各种转速曲线，而且还具有过压、过流、过热等完善的保护措施。该变频器与控制系统的接口为RS485串行口，一块CPU最多可接32个变频器。