海洋资源丰富,在人类社会迅速发展,陆地资源日益紧张的前提下,海洋资源资源开发已经被视为社会经济发展的重要动力。我国明确提出“海洋强国战略”,海洋开发对于我国现代化建设具有着重要意义。在海洋开发中,海洋观测技术是开展海洋科学研究的基础手段,其中海流测量亦是核心关键技术。针对微弱上升流测量难题,课题组在国家自然科学基金的资助下研制了一种新型三维海流传感器。为实现对该传感器的标定,基于相对运动转化原理设计海流传感器标定装置,本文主要设计海流传感器标定装置的运动控制系统。首先通过分析海流传感器标定需求,确定标定装置的功能要求与性能指标,提出标定装置的总体设计方案。分别在X、Y、Z三轴方向布置单轴进给系统,采用伺服电机+滚珠丝杠+直线导轨的传动形式实现标定装置的水平运动与上升运动。选用DSP芯片TMS320F28335作为控制系统核心处理器,设计D/A转换、脉冲信号处理和串口通信等功能模块电路,构成DSP运动控制器。针对标定装置速度平稳性和定位精度的实际要求,在单轴方向运动过程中,以伺服电机速度模式为内环,设计速度外环与位置外环相切换的控制方式,实现全闭环控制。速度外环采用经典的PID控制,位置外环采用滑模变结构控制。在TI公司提供的CCS集成开发环境下编写DSP程序代码,基于Labview软件平台完成控制系统上位机的开发。最后对系统进行性能检测试验,包括硬件电路功能检测、控制系统运行测试、速度精度实验以及定位精度实验。实验结果表明运动控制系统达到性能要求,标定装置可实现对新型海流传感器的标定。