水下滑翔器是重要的海洋资源探测和海洋环境监测平台。它使用电能作为驱动能源,航行范围大、噪音低,在螺旋桨推进模式下速度快、机动性高,在航洋探测领域和军事领域有着广泛的应用前景。本文根据水下滑翔器的性能指标,设计了水下滑翔器的控制系统,使其能够适应复杂的海洋环境,并着重于系统的可靠性、低功耗特性、环境适用性方面对系统进行优化。本文的主要研究内容及成果如下:1、根据水下滑翔器的硬件需求及功能需求,设计了滑翔器的主控制系统,系统结构采用集中式控制结构,采用ARM系列全新32位处理器和军品元器件,有效解决了控制系统硬件连续长时间工作的可靠性。同时对系统的能源系统进行设计,着重分析了滑翔器搭载的能源类型及各模块的供电控制。2、对底层执行机构的控制方式进行研究,采用了基于Canopen通讯的多电机分布式控制结构,它有效地满足系统通讯实时性高的要求,并大大节省了主控单元的接口需求。姿态调节系统加装绝对编码器和制动器,使系统具有断电抱死和掉电记忆的功能。浮力驱动系统采用光电开光进行油量检测,有效解决了浮力驱动系统分步排油的问题。3、运动控制采用数字PID算法,并设计了PID控制器。同时根据现有定位导航技术,分析了定位导航技术中难点。4、对各个传感器单元进行了功能测试,验证了单元模块的功能,并对耐压壳体进行压力测试和浮力损失测试,验证浮力系统分步排油的合理性。