基于LabVIEW的船模試驗水池實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、船模試驗水池是19世紀(jì)70年代興起的用于船模試驗的水池，并且已經(jīng)成為水動力學(xué)實驗的一種設(shè)備，其中主要的是船模拖曳試驗水池。船模拖曳試驗由電動拖車牽引船模進行,通過船舶模型了解船艦的運動、航速、推進功率及其他性能。在船模進行拖曳試驗中，船模會在水池中產(chǎn)生各種各樣的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對分析船模性能，船模的控制以及船模的運動特性等起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的船模拖曳試驗水池平臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)往往存在采集數(shù)據(jù)單一，實時性不強，數(shù)據(jù)存儲回放困難，擴展性

2、受限制等問題。隨著虛擬儀器技術(shù)興起，采用LabVIEW軟件搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的種種問題。本論文研究設(shè)計了一種基于LabVIEW的船模試驗水池的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　本論文以穿浪雙體船水池樣機（船模）航行自控系統(tǒng)中的LabVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為研究對象。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可以獨立運行于其他船模，還可以配合特定船模控制系統(tǒng)進行船模功能的擴展。在穿浪雙體船水池樣機（船模）航行自控系統(tǒng)中，基于LabVIEW的實時數(shù)據(jù)

3、采集系統(tǒng)在串聯(lián)DSP控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)以及其他子系統(tǒng)中過程中起到了極其關(guān)鍵的作用。系統(tǒng)運用了當(dāng)下使用廣泛的虛擬儀器技術(shù)，選取美國國家儀器公司（NI）的LabVIEW軟件進行系統(tǒng)構(gòu)建，并實時地與DSP控制系統(tǒng)中的TMS320F2812-DSP芯片進行數(shù)據(jù)傳輸。通過陀螺儀等傳感器采集船模的實時航行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)串口采集到控制器中。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將TMS320F2812-DSP豐富的片上資源、較高的數(shù)據(jù)處理能力與功能強大的圖形化編程虛擬儀器

4、開發(fā)平臺 LabVIEW相結(jié)合，并通過以太網(wǎng)接口將采集到的船模實時數(shù)據(jù)傳送到 PC機中，實時地進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析、數(shù)據(jù)處理、存儲、圖形化顯示以及數(shù)據(jù)回放等功能。
　　本文還介紹了整個穿浪雙體船水池樣機航行自控系統(tǒng)的方案設(shè)計和實現(xiàn)，并通過實地進行的大量的實驗和后期的數(shù)據(jù)分析整理，驗證了整個航行自控系統(tǒng)的減搖作用的實現(xiàn)，也驗證了基于LabVIEW船模拖曳試驗水池平臺的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成了在航行自控系統(tǒng)中的任務(wù)，對船模試驗水池的