旋转驾驶台式船舶航向控制仿真系统的设计与实现

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1、分类号：密级１０巧１ＵＤＣ：单位代码戀大辦；１拿全日制学术型硕ｄｒ研究生学位论文旋转驾驶台式船舶航向控制仿真系统的设计与实现张成指导教师王丹教授申请学位类别工学硕±＇鲜斗（专业）名称电力系统及其自动化学位授予单位大连海事大学２０１５年１月分类号密级ＵＤＣ码１０１５１单位代大连海事大学硕±学位论文旋转驾驶台式船舶航向控制巧真系统的设计与实现张成指导教师王职称教授丹学位授予单位大连海事大学申请学位级别

2、工学硕±学科（专业）电力系统及其自动化论文完成日期２０１４年１２月答辩日期２０１５年１月答辩委员会主席奉本牛ＴｈｅＤ的ｉｎａｎｄＩｍｌｅｍｅｎ化ｔｉｏｎｏｆＲｏ化ｒｙＳｈｉＤｒｉｖｉｎＨｅａｄｉｎｇｐｐｇｇＣｏｎｔｒｏｌＳｉｍｕｌａ村ｏｎＳｓｔｅｍｙＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ化ｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐＭａｓｔｅｒｏｆ

3、ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＺｈａｎＣｈｅｎｇｇＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍａｎｄｉｔｓＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ（ｙ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷａｎｇＤａｎＪａｎｕａｒ２０１５ｙ大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创巧声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博＂＂／硕古学位论文旋转驾驶台式船舶航向控制仿真系统的设计与连现。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本

4、论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：非！度学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有化保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，光许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容。编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库

5、》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。：保密□在年解密后适用本授权书。本学位论文属于＂＂不保密５（７）｜／请在｜＾＾上方框内打论文作者签名：导师签名：日觀心〇（５＾／月＾日中文摘要摘要随着我国船舶与航运业的迅猛发展，这就要，对于专业人才的需求越来越多求航海类专业为主要办学特色的院校加大培养力度提升教学水平一，来满足这日益增长的人才需求。在此背景下，旋转

6、驾驶台式船舶航向控制巧真系统的建立，一领域人才培养的速度与质量将有效的推动和提高这。旋转驾驶台式船舶航向控制仿真系统是一种介于纯实物仿真与纯数学模型之间的半实物仿真系统，它具有实时性好，展示性强的特点。仿真系统的建立主要包括硬件调试，软件程序编写，系统通信ＬＡ及运行数据的实时监控四个部分来完成。硬件系统包括自动操化仪、电罗经、模拟能机、模拟驾驶台旋转机构及电一动机驱动系统等，利用串行通讯及数据采集技术个，将各分立的硬件联合形成相互之间可Ｗ沟通的能够完成既定任务的仿真系统。自动操巧仪从罗经获取航向信号，实现自动

7、操巧控制，并发出能角控制信号控制模拟能机打巧，船舶运动数学模型解算计算机采集巧角信号Ｗ及模巧车钟的机档位信号，通过解算获得近乎实际的船舶运动状态，并将此状态信息发送给船舶运动控制器（ＰＩＤ控制器），控制器经过ＰＩＤ算法得出控制信号控制转盘转动，实现了船舶在舱角变化，Ｗ及在某些干扰因素（如风速，流速，浪高等）影响下仿真系统的整体运行与实时监控，从而模巧了船舶航向的自动控制。关键词：旋转驾驶台；自动操胳仪ｉ模拟舱饥ｉＰＩＤ控制器英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

8、ｏｆｔｈｅｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｓｈｉｐｐｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｔａｌｅｎｔｓｗｈｏｃ巧ｅｓｓｒｏ