[发明专利]一种分布式水下机器人控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种分布式水下机器人控制系统，其特征在于，包括岸边控制器和水下控制器，所述岸边控制器包括岸边电源、电压转换与稳压电路一、控制器一、存储单元一和串口通信芯片一，所述岸边电源通过电压转换与稳压电路一给控制器一供电，所述控制器一分别与存储单元一和串口通信芯片一连接；所述水下控制器包括水下电源、电压转换与稳压电路二、控制器二、存储单元二和串口通信芯片二，所述水下电源通过电压转换与稳压电路二给控制器二供电，所述控制器二分别与存储单元二和串口通信芯片二连接；所述串口通信芯片一和串口通信芯片二之间通过水声modem进行通信，所述控制器二通过继电器模块控制水下机器人动作。

2.根据权利要求1所述的一种分布式水下机器人控制系统，其特征在于，所述岸边电源包括220VAC电源和24VDC锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种分布式水下机器人控制系统，其特征在于，所述水下电源为24VDC锂电池。

4.一种分布式水下机器人控制方法，采用如权利要求1所述的一种分布式水下机器人控制系统，其特征在于，控制器一接收工作人员发出的控制指令，通过串口通信芯片一和水声modem发送给串口通信芯片二，并记录数据帧的发送时刻，串口通信芯片二接收控制指令并发送给控制器二，控制器二接收控制指令并记录数据帧的接收时刻，两者时间相减得出水声通信滞后时间，并将该滞后时间代入到速度控制算法中，进行时间补偿得到实时的控制命令，最后通过继电器模块控制水下机器人动作。

5.根据权利要求4所述的一种分布式水下机器人控制方法，其特征在于，所述速度控制算法如式(1)所示：

u(k-T₁)＝(x(k+1)-x(k))/T₂ (1)；

式中，k表示接收时刻，k+1表示执行完成时刻；

T₁为计算得到的通信滞后时间；

k-T₁表示发送时刻；

T₂为速度控制量的持续作用时间，即收到指令后执行指令到完成指令所需要花费的时间；

x(k)表示k时刻机器人在X、Y、Z三个方向的运动状态；

x(k+1)表示k+1时刻机器人在X、Y、Z三个方向的运动状态；

u(k-T₁)为k-T₁时刻的速度控制量，为X、Y、Z三个方向的推进速度。