【摘 要】
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潜器是海洋开发与研究的重要工具之一,它的发展要求其本身更加轻量化、小型化,同时还要满足其操纵性能的要求,全方位推进器便基于上述要求应运而生。全方位推进器是一种在运
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潜器是海洋开发与研究的重要工具之一,它的发展要求其本身更加轻量化、小型化,同时还要满足其操纵性能的要求,全方位推进器便基于上述要求应运而生。全方位推进器是一种在运动过程中螺距角可以变化的螺旋桨。它最大特点是通过叶片螺距角在桨叶旋转的过程中周期性的改变,产生前后、上下、左右六个方向的推力。采用全方位推进器可以减少潜器所需推进器的数目,从而减少潜器本身的重量及体积,工程实用前景广阔。本文以C8051F021单片机为核心,针对全方位推进器实验平台设计了该数据采集系统。数据采集技术是监测系统的基础,信号采集的速度、精度、可靠性在整个监测系统中占有重要地位,正确的数据采集能够得到正确的分析结果。本文针对全方位推进器实验平台设计了该数据采集系统,目的是以之来完成推进器在运行过程中叶片所受弯矩、扭矩以及相关数据的采集和设备监控。为实现这一目的,具体完成任务如下:(1)设计测量叶片弯矩和扭矩的电阻式传感器,实现叶片受力测量;(2)采用交流伺服驱动装置,完成对推进器主动圆盘转动的速度控制;(3)为满足上述两方面要求设计了基于C8051F021单片机的硬件电路;(4)完成基于C语言的单片机程序设计和基于Delphi软件的上位机界面设计,实现上下位机之间的数据通信,达到了实时监控的要求。本数据采集系统满足多通道采集、高精度A/D转换、上位机进行集中控制等要求。试验证明了本系统硬件处理电路具有高稳定性,高精度,并且上下位机之间能够顺利通信,可以通过上位机实现对下位机及设备的监控,令实验方便快捷,且得到良好的测控效果,这对以后推进器的研究具有实用意义。
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