船舶位置運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)隨著航運(yùn)業(yè)的迅速發(fā)展，船舶運(yùn)動(dòng)控制仿真研究也越發(fā)重要。為了減少實(shí)船試驗(yàn)高成本、長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期的弊病，也為了對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)控制中的各種算法進(jìn)行快速仿真驗(yàn)證，本課題設(shè)計(jì)了能夠模擬船舶在海平面上不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的船舶位置運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)。
　　本課題首先完成了半實(shí)物仿真平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)與連接工作。工控機(jī)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)相互疊壓的軌道層運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過(guò)激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)反饋給工控機(jī)，完成步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制。
　　為了

2、使仿真平臺(tái)能夠模擬真實(shí)的船舶運(yùn)動(dòng)情況，本文設(shè)計(jì)了船舶平面運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型和長(zhǎng)峰波隨機(jī)海浪模型，并根據(jù)實(shí)船參數(shù)和具體的海浪數(shù)據(jù)信息完成了模型的建立。然后在純仿真環(huán)境下進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)船舶模型的回轉(zhuǎn)試驗(yàn)和Z形試驗(yàn)的結(jié)果以及船舶對(duì)海浪的響應(yīng)進(jìn)行分析，驗(yàn)證模型的適用性。最后將模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，使半實(shí)物仿真平臺(tái)按照模型推算數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)。
　　本論文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室硬件條件與仿真平臺(tái)的功能在RTX(Real-time Extension)拓展的Windows