综合舰桥系统的网络控制研究

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1、摘要摘要随着计算机、现代控制、信息融合等技术的发展，舰船综合舰桥系统的研究成为世界各航海强国的热点问题。国内在这方面起步较晚，因而迫切需要研究综合舰桥系统的关键技术，为实现舰船航行指挥自动化奠定基础。网络化、智能化是未来舰船的发展方向。本文从未来舰船控制网络发展的需求出发，研究并设计了一种嵌入式网络控制器。并重点介绍了嵌入式网络控制器的硬件和软件的设计与实现方法。在系统设计中，该控制器采用了三星公司的S3C2410X高性能嵌入式处理器作为其核心，操作系统选择开放的LINUX；在此平台上完成了以太网、CAN、RS485/232、I/O、A/D、D/A等模

2、块驱动程序开发。该控制器具有网络功能丰富、综合性能强、智能化程度高、可靠性好等优点，使其能满足智能舰桥系统的发展需要。网络控制系统综合了计算机网络，计算机通信和自动控制等多方面技术，具有很多优点，近年来得到了广泛的研究。最后本文介绍了网络控制系统存在的几个基本问题，包括网络诱导时延、采样率的选择、网络传输数据包的丢弃等，并重点分析了网络延时特性。结合舰桥系统的网络结构，文章在前人的研究成果上，采用广义预测控制算法（GPC）的网络控制系统模型，通过GPC算法的预估特点，对存在的随机时延的网络控制系统进行有效补偿，从而保证了控制系统的稳定性。关键词：综合舰

3、桥；网络控制；网络延时；嵌入式；IVAbstractAbstractAsthedevelopmentofcomputer,moderncontrolling,informationamalgamation,theresearchofintegratedbridgesystem(IBS)turntoahotissueofsailinggreatpoweraroundtheworld.Ourcountrystartstheresearchlateonthisaspect;therefore,thestudyonthekeytechniqueofIBSisu

4、rgentlyneeded,pavingthewayforcommandingautomizationontheshipsailing.Networkingfunctionandintelligentizingfunctionarethedevelopingdirectionsoffutureship.Thisarticlestartsfromtheneedsofnetworkcontroldevelopmentforthefutureships,studyanddesignanembeddednetworkcontroller,detailedexp

5、lainingthedesignandachievingmethodofembeddednetworkcontrollersoftwareandhardware.Inthesystemdesign,thecontrollersusethehigh-performanceembeddedS3C2410XprocessorasitscoreandthefreeLINUXoperatingsystem;inthisplatform,completedonEthernet,CAN,RS485/232,I/O,A/DandD/AmodulesDriverDeve

6、lopment.Thiscontrollerpossessestheadvantagesofrichnetworkfunction,integratingcapacity,high.intelligentizeddegreeandperfectreliability,whichcanmeettheneedsofintelligentizedbridgesystem’sdevelopment.Thenetcontrollingsystemcombinethetechniqueofcomputernetwork,computercommunicationa

7、ndautomization,possessinglotsofadvantages,whiletheinvitationofnetworkhasacertaininfluenceoncontrolling,whichbecomesthehottopicforresearch.Thisarticlemakesanintroductionofsamebasicexistingproblemsinnetcontrollingsystem,suchasnetwork-induceddelay,theselectionofsamplingrate,discard

8、ofnetworktransportpacketsandsoon;analyzethedela