多卷筒海洋拖曳绞车集成控制系统分析

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1、万方数据浙江大学硕士学位论文摘要致谢本论文是在导师王庆丰教授的悉心指导下完成的。王老师刻苦钻研的治学态度和实事求是的科研精神深深地激励了我，并以其深厚的专业理论基础、敏锐的思维方式、丰富的实践经验以及对科学前沿的准确把控为我的论文工作指明了方向。王老师的科研精神和为人处世的方法都让我受益匪浅并将终身受用。在此，谨向王老师表示衷心的感谢和崇高的敬意!在此我还要特别感谢浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的聂勇老师在论文相关项目实践和实验研究中给我的巨大帮助。论文期间得到了本课题组胡宝赞博士、陈正博士、王红梅博士、姚洪博士、王涛博士、冯强博士、陈其怀博士、高达辉博士、李聪博士、朱骞博士、陈珊博士

2、、金孟仁博士、李超博士、周琦松博士、金里扬博士、李勇博士、张京韧博士、张超硕士、朱煌庆硕士、胡少鹏硕士、陈同庆硕士、舒少龙硕士、汤程峰硕士、付凯硕士、余有芳硕士、邓哲宇硕士、唐建忠硕士、刘冬冬硕士、周燕飞硕士、李少章硕士、上官临颍硕士的大力支持和全力帮助，在此表示感谢。特别感谢我的父母，在论文期间，正是他们的默默付出和无私关爱才使我一步步走到今天。感谢为评审本论文而付出的勤劳的诸位专家学者。最后，谨向所有给予我帮助、指导和关心的老师、同学和朋友们致以最诚挚的谢意!施文嘉2015年1月于求是园万方数据浙江大学硕士学位论文摘要多卷筒海洋拖曳绞车是海洋拖曳系统中的重要工程装备，在海洋学研究和海洋资

3、源勘探中有着重大作用。本文针对多卷简拖曳绞车需使用大量执行器驱动多个卷筒收放的特点，结合当前工程机械控制系统的发展现状提出了一套自动化、智能化的集成控制方案，对多卷筒绞车的控制具有较高的学术研究和工程应用价值。本文围绕集成控制系统的软硬件开发和控制算法研究而撰写，同时设计了集成控制系统的离线调试平台，主要内容包括：(1)硬件系统的模块化设计。以32位微控制器STM32F103ZET7芯片为核心设计硬件系统的主控单元，主控单元和多个带单片机系统的功能模块共同完成集成控制系统的输入输出和通信功能。(2)软件系统的设计。提出了软件系统的整体架构和软件的总体流程，完成了主控单元和其他功能模块的微机系

4、统的软件设计，设计了基于触摸屏的人机交互系统。(3)拖曳绞车的控制算法研究。通过仿真和实验的方法用PID和模糊控制算法对拖曳绞车上平衡头架和排缆机构工作过程中的闭环控制进行了研究。(4)集成控制系统离线调试平台的研究。设计了调试平台的上位机和下位机，对研制的集成控制系统进行了流程化的软硬件功能测试。关键词：多卷简海洋拖曳绞车；集成控制系统；STM32；闭环控制；调试平台II万方数据浙江大学硕士学位论文AbstraelAbstractMultiple-drummarinetowingwinchisoneofthemostimportantequipmentinamarinetowingsyst

5、emandplaysallimportantroleinoceanographicresearchandoceanresourcesurveys．Basedonthefactthatamultiplemarinetowingwinchneedsalotofactuatorstocontrolallthedrums，thispaperproposedthedesignschemeofanautomated,integratedandintelligentcontrolsystem，whichisofgreatvalueinbothacademicresearchandengineeringap

6、plication．ThisPaperiswrittenregardingonthehardwareandsoftwaredevelopmentoftheintegratedcontrolsystem，aswellasthedesignofanoff-lineexperimentplatformforthesystem．Themaincontentsofthispaperaresummarizedasfollowing：(1)Themodulardesignofthehardwaresystem．ThemaincontrolunitofthehardwaresystemWaSdesigned

7、witha32一bitmicro—controllerasthebasis．Itworkswithotherfunctionalmoduleswhichfireembeddedwithmicrocomputersystemstocompleteallthecommunication，inputandoutputtasks．(2)Thedevelopmentofthesoftwaresystem．Thissec