基于CPLD的船舶操纵控制台的设计与应用.pdf

《基于CPLD的船舶操纵控制台的设计与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大硌事大學硕士学位论又基于的船舶操纵控制台的设计与应用王中宇：旨导授申请学位级别工学硕士专业名称机械电子工程学位授予单位大连海事大学年月分类号密级单位代码基于的船舶操纵控制台的设计与应用王中宇指导教师熊伟职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科（专业）机械电子工程论文完成円期答辩円期答辩委员会主席DesignandApplicationoftheShipManeuveringConsolebasedonCPLDAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversi

2、tyInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyWangZhongyu(MechatronicEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorXiongWeiJune2013大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重卢明：本论文娃在导师的指导下独立进行研究：丨：作所取得的成果，撰写成博硕十学位论文“基于的船舶操纵控制台的设计匂应用”。除论文中已经注明引的内

3、荇外，对论文的研究做山重耍贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表成未公开发表的成果。本卢明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书木予位论文作者及指导教师完全了解人迮海事人学有关保留、使研究生予位论文的规定，即：人迮海人宁冇权保留并向国家冇关部门或机构送交学位论文的复印件和屯版’允昨论文被杏阅和借阅。本人授权人迮海事人予可以将本学位论文的全部成部分内容编入冇乂数椐序进行检索，也可采影印、缩印成扫描等复制手段保存和汇编

4、孕位论文。同意将本位论文收氽到《中国优秀陴硕士学位论文全文数据痄》（中国宁术期刊（光盘版）屯杂上社）、《巾闽卞位论文全文数据痄》中国科卞技术信息研究所等数据痄屮，以电子山版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后通守此规定。木予位论文属丁保密口在年解密后适州本授权。保密⑶在以方框内打“论文作者签名导师签名口期：年月中文摘要摘要船舶操纵模拟器是虚拟现实应用研究中重要方面之一，也是典型的人机仿真回路系统。它可以模拟真实的航运环境，对作业人员展幵系统培训。如今，船舶操纵模拟器已在国际各大航海院校教学

5、中得到广泛运用。船舶操纵控制台是船舶操纵模拟器的重要组成之一，为操作人员提供物理真实感。而其中的主控板系统则是控制台的核心部分。它是驾驶台与主控计算机之间连接的桥梁，它的实时性、稳定性直接影响到系统的整体逼真度。本文系统的论述了船舶操纵控制台主控板系统的设计与实现。主要对基于的数字电路应用系统设计方法进行深入研究，并提出与混合应用的整套方案；同时将接口技术添加到主控板与上位机的通讯当中，用以弥补传统；口通讯速率慢、误码率高等缺点，并根据以上思想完成整个系统的设计。整个船舶操纵控制台主控板系统主要完成对

6、舵轮角度和车钟档位信号的采集、存储及传输。它的硬件电路可分为：控制模块、主控制模块、转换模块、信号调理模块、串口及通信模块等等。控制板的输入模拟信号山绝对值编码器提供，经由信号调理模块转换为系统需要的电压信号，町经过数采集模块完成模数转换及实时采集，最后经由存储模块，主控模块，接丨完成与上位机的通讯，通过上位机软件将数据和控制信号读取出来。软件部分分别坫于平台及软件幵发，对硬件功能的实现进行描述。最后，按照数卞电路应用系统的设讣思路，对各模块电路分别进行调试并成功，证明此奩方案完整有效；之后综合分析调

7、试过程屮测得的数裾，证明系统采免精度较。总体上满足船舶操纵模拟器的需求。关键词：船舶操纵模拟器；船舶操纵控制台；主控板；数据采集英文摘耍英文摘毋录目录第章绪论航海模拟器概述国内外船舶操纵模拟器的发展状况船舶操纵控制台概述系统总体结构与主要研究内容第章船舶水平而运动数学模型坐标系统运动学模型动力学模型舵机模型本章小结第章主控板系统的硬件设计与实现系统总体设计与概述信号调理模块数据采集模块控制单元转换器数据存储部分屯控制模块主控制单元数据传输摸块设计部分：本章小结：第章主控板系统的软件设汁与实现」「发具介

8、绍软件概要操作界面及开发流程简介驻于语言的程序编写语简介控制的语旮的实现写入的语的实现控制校块的软件设计木章小结第草实验调试与结果分析测试平台的搭让硬件模块调试绝对值编码器的设置硬件模块的调试转换测试舵角信号采集测试[1录本章小结结论参考文献基于的船舶操纵控制台的设计与应用第章绪论救助打榜一直都是组成国家应急保障体系的重要部分，近年来，救榜行业发展十分迅猛，外出救榜频率及效率不断提高。由于救助船性能提升，救助船上各种新型技术的采用，救榜作业技术条件的改善