1. 本选题研究的目的及意义
无人船作为一种智能化程度高、应用范围广的水面航行器,近年来在海洋资源开发、环境监测、水下搜救等领域发挥着越来越重要的作用。
其自动航行控制技术是无人船实现自主航行的关键,也是当前研究的热点和难点。
本选题旨在研究和开发一种基于ARM的无人船自动航行控制器,以提高无人船的自主航行能力和智能化水平。
2. 本选题国内外研究状况综述
无人船自动航行控制技术是近年来国内外研究的热点,其研究涉及到多个学科,包括控制理论、计算机科学、传感器技术、人工智能等。
1. 国内研究现状
我国在无人船自动航行控制技术方面的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题主要研究内容如下:
1.无人船自动航行控制系统总体设计:研究无人船自动航行控制系统的组成、功能和工作原理,确定系统的硬件和软件架构,并完成系统方案设计。
2.ARM平台研究:研究ARM处理器的架构、指令集、开发环境等,为无人船自动航行控制器的软件开发奠定基础。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、仿真实验和实际测试相结合的研究方法。
首先,通过查阅文献和资料,了解无人船自动航行控制技术的发展现状和研究热点,学习相关理论知识,并在此基础上进行系统设计和算法研究。
其次,利用仿真软件搭建无人船运动模型和控制系统模型,对设计的控制算法进行仿真验证,并根据仿真结果对算法进行优化和改进。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面:
1.低成本、高性能的硬件平台:本课题将采用ARM处理器作为控制核心,选用低成本、高性能的传感器和执行器,构建一个低成本、高性能的无人船自动航行控制器硬件平台。
2.基于改进PID算法的航线跟踪控制:针对传统PID控制算法在无人船航线跟踪控制中存在的稳态误差和抗干扰能力弱等问题,本课题将研究基于改进PID算法的航线跟踪控制方法,以提高控制系统的精度和鲁棒性。
3.模块化、可扩展的软件架构:本课题将采用模块化的软件设计方法,将无人船自动航行控制系统的软件划分为多个功能模块,每个模块负责不同的功能,便于系统的开发、调试和维护。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.王常虹,王刚,李博文,等.基于ARM的无人船系统设计[J].舰船科学技术,2018,40(12):104-108.
2.刘志华,李铁山,郭建峤,等.小型无人船控制系统设计与实现[J].传感器与微系统,2020,39(03):111-114.
3.张宇,张铭,周佳加,等.基于ARM和DSP的无人船运动控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019(06):1-4 7.
