自航船模控制系统研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段。随着电力电子技术和控制技术的发展，在有限的船池长度内，调节船模电机转速使船模处于稳定的自航状态已成为可能，从而可实现纯粹自航，以保证试验数据的精度、简化试验过程。因此自航船模控制系统的研究对船池技术改造、提高试验数据精度，进而预报实船性能、提高产品质量具有重要的现实意义。本课题针对船模自航试验中的船模控制，设计了以ATmegal28单片机和CPLD(复杂可编程逻辑器件)为核心的下位机系统和由PC机构成的上位机系统，通过无线数传模块实现上下位机的串行通信，从而实现对船模电机伺服控制和实验数据的采集。具体研究如

2、下：本文在分析船模自航试验的总体结构的基础上，确定了自航船模控制系统的总体控制方案：设计了以ATmegal28和CPLD为核心的下位机控制系统硬件电路，其中包括通讯电路、基于大功率开关器件IGBT和H桥原理的电机驱动模块电路、基于CPLD的正交编码器接口电路和数据采集模块电路等，开发了基于C语言的下位机控制软件；使用Delphi软件设计了上位机控制界面，实现对下位机的系统管理并完成用户与下位机系统之问的信息交互；采用无线数传模块实现上下位机的串行通信，有效的提高了控制系统的通信速度和可靠性。对控制系统的硬件和软件部分进行了实验调试，基于dSPAC雹半物理仿真平台对船模电机控制系统进行了

3、实验研究，并进行了数据采集及上下位机通信的实验研究。实验证明自航船模控制系统达到了设计要求，可以实现船模电机的速度伺服控制和实验数据的采集。关键词：自航船模；伺服控制；数据采集；ATmegal28；Delphi哈尔滨T程大学硕+学位论文AbstractTheself-propulsiontestofshipmodelisasignificantmeanswhichanalyzesandmakesresearchesonvariouscompositionofthescrewpropeller’Spropulsionefficiency．Alongwiththedevelopmentof

4、powerelectronictechnologyandcontroltechnology,ithasbecomepossiblethatregulatingthespeedofshipmodelmotortomaketheshipmodelinthestableself-propelledstatusinthefiniteshipp001．ThusshipmodelcancarryoutMainlandMethodsailing，whichguaranteesaccordinglyprecisionofexperimentdataandsimplifiesexperimentproc

5、ess．Thereforeithasimportantrealisticmeaningstoreformingshippooltechnologyandimprovingexperimentdataprecision,thenforecastingshipperformanceandraisingproductqualitythatresearchingoncontrolsystemoftheself-propulsionshipmodel．Accordingtocontrollingshipmodelintheself-propulsiontestofshipmodel，thesla

6、ve—computerwhichtakesATmegal28andCPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)asthehardcoreisdesigned．Andthemaster-computerbasedonPCisalsodesignedinthispaper．Inaddition，theslave—computerandthemaster-computerrealizeserialcommunicationwiththeDigitalSignalWirelessTransmissionModule．Thusservocontroloftheship

7、modelmotorisrealized，andexperimentdataarecollected．Basedonanalyzingthewholemechanismofshipmodelself-propulsiontest,thewholecontrolschemeisconfirmed．TakingATmegal28andCPLDasthehardcore，thehardwarecircuitsaredesigned，whichincl