Autonomous Underwater Vehicle (AUV) is an unmanned vessel to investigate and survey the underwater environments. It is autonomously controlled by itself and has no physical connection with a mother ship. In this paper, the design of inner mechanical and electrical system and controller of a small AUV is presented. Then, heading- and depth-controller are designed. Results of experiments in water basin and simulations are included.
First, the AUV named ASUM is introduced. A single board computer is used as the main controller. Windows XP is installed as an operating system for fast development of control program. To realize the real time control in Windows XP environment, RTX (Real Time eXtension) commercial software is used. The main controller communicates with a sub-controller in real time by CAN(Controller Area Network). The sub-controller controls and drives actuators.
Second, Nonlinear equations of motion in 6 DOF of the AUV are derived. And Horizontal- and Vertical-plane motion linearizations are performed. Design of linear heading- and depth-controllers are followed.
Finally, Experiments in water basin are performed to verify these controllers.
무인 잠수정은 심해에서 외부의 조작 없이 스스로 임무를 수행하는 선체이다. 수조 실험을 위한 소형의 무인 잠수정을 제작한다. 싱글 보드 컴퓨터가 주 제어기로 쓰이고 액츄에이터를 구동하는 하위 제어기를 따로 장착하고 둘 사이는 CAN통신 프로토콜을 통해 제어가 이루어 진다. OS로는 WindowsXP가 사용되고 실시간을 구현하기 위해 RTX라는 상용 소프트웨어를 같이 사용한다. 잠수정의 운동을 묘사하기 위한 6자유도 비선형 운동 방정식을 유도하고, 선형화 하여 방향-, 깊이 제어기를 설계한다. 제작된 제어기의 성능을 검증하기 위해 실제 수조에서 실험을 수행하고 결과를 분석한다.
