大型储罐是石油化工生产企业广泛使用的油气储存设备。在内部储存介质和外部环境的作用下,储罐底板上下表面极易产生不同程度的腐蚀缺陷,严重威胁其安全运行。因此,定期检测储罐底板质量状况势在必行。目前,储罐底板漏磁检测系统应用较为成熟,然而现有的检测系统多采用人工操控方式,不仅劳动强度大,而且储罐的密封环境也不允许操作人员工作时间过长。为此,本文在研制储罐底板自动化漏磁检测装置的基础上,根据缺陷定位的技术要求,提出将UWB定位技术应用于该系统,以实现储罐底板漏磁检测小车自动巡轨的目的。首先,结合储罐底板自动化漏磁检测的技术难点,对比分析UWB定位方案,确定了采用基于信号到达时间差的定位方式。为提高定位坐标精度,研究了经典的UWB定位算法,通过理论分析和仿真计算,发现Chan定位算法更适合本文的研究需求。其次,围绕储罐底板自动巡轨检测系统要求,设计了一套较为具体的检测系统总体框架,主要包括差速转向三轮移动结构、以DWM1000芯片为核心的定位装置、基于STM32F4微处理器的运动控制系统、基于TCP/IP协议的以太网数据传输模块和阵列霍尔式漏磁检测模块。在建立差速转向三轮结构运动学模型的基础上,研究了系统自动巡轨的原理和控制方法。同时,设计了罐底板自动巡轨检测系统硬件电路,编写了系统的下位机和上位机软件程序。最后,基于所设计的系统方案,先从基站数量和基站摆放的间距方面,对UWB定位参数进行优化,再从调整路径和调整时间方面,对PID控制参数进行优化。为了验证所设计系统的有效性,在实验室条件下,模拟储罐底板检测环境,开展了系统测试实验。结果表明,检测小车能沿规划路径自动行驶,检测并准确判断缺陷位置,缺陷定位误差在±5cm范围内,能满足储罐底板漏磁检测的基本要求。