[发明专利]一种浅水级超小型ROV控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种浅水级超小型ROV控制系统，用于对浅水级机器人的控制，其特征在于：所述控制系统包括水上系统和水下系统；所述水下系统设于水下机器人处；所述水上系统与水下系统之间以可传输能量及数据的缆线相连并组为局域网；所述水上系统包括设置有控制界面的电脑；水上系统通过控制界面向水下系统发送控制指令；所述水下系统包括微控制器和与微控制器相连的电源模块、传感器模块、云台模块、动力模块；所述微控制器包括模糊控制器、PID控制器和卡尔曼滤波器；所述模糊控制器内置模糊规则库且与PID控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括深度计，水平仪，陀螺仪，温湿度计。

3.根据权利要求1所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其特征在于：所述云台模块包括高清摄像机、LED照明灯和舵机。

4.根据权利要求1所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其特征在于：所述动力模块包括直流无刷外转子电机和带三叶螺旋桨的推进器。

5.根据权利要求1所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其特征在于：所述水上系统的电脑以USB线和网线与缆线相连接，所述控制界面为局域网网页形态。

6.根据权利要求1所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其特征在于：所述缆线为双股缆线；所述微控制器包括TM32F103及Arduino组合的控制核心单片机；所述电源模块包括可充电锂电池。

7. 一种浅水级超小型ROV控制方法，其特征在于：所述控制方法采用如权利要求2所述的一种浅水级超小型ROV控制系统，其控制方法包括以下步骤；

A1、水下系统微控制器在接收水上系统发送的控制指令后，根据传感器模块采样获取的水下机器人状态，把控制指令转换为PID控制器可用的的Kp,、Ki、,Kd参数；把Kp,、Ki、,Kd送至模糊控制器

A2、所述模糊控制器根据当前水下机器人状态，在模糊规则库中找出与该状态所对应的控制误差e、误差变化量ec和模糊规则表，然后模糊控制器根据控制误差e、误差变化量ec和模糊规则表对Kp,、Ki、,Kd进行模糊调整；

A3、模糊控制器把经过模糊调整的Kp,、Ki、,Kd送至PID控制器，PID控制器根据模糊控制器送来的Kp,、Ki、,Kd对水下机器人进行控制；

A4、模糊控制器把经过模糊调整的Kp,、Ki、,Kd送至卡尔曼滤波器，由卡尔曼滤波器向水上系统反馈控制指令的响应结果。