基于DSP的船舶運(yùn)動(dòng)智能控制硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文對(duì)基于DSP的船舶運(yùn)動(dòng)智能控制硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
　　 隨著自動(dòng)控制理論和技術(shù)的發(fā)展，眾多學(xué)者致力于將當(dāng)前先進(jìn)的控制理論應(yīng)用到船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，但在實(shí)際船舶上驗(yàn)證這些先進(jìn)的控制算法面臨很多困難。鑒于這一矛盾，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)，以便驗(yàn)證這些先進(jìn)控制算法，加速先進(jìn)控制理論在船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　 本文針對(duì)船舶航向控制分別設(shè)計(jì)了單機(jī)仿真系統(tǒng)和雙機(jī)仿真系統(tǒng)，都是采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)動(dòng)仿真模

2、型的計(jì)算。單機(jī)仿真是在一臺(tái)PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)動(dòng)閉環(huán)控制的純軟件仿真；雙機(jī)仿真是使用DSP系統(tǒng)作為硬件控制器，實(shí)現(xiàn)硬件在環(huán)仿真，比單機(jī)仿真更接近實(shí)船控制系統(tǒng)。
　　 基于DSP的硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。上位機(jī)功能在PC機(jī)VC開(kāi)發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)界面顯示船舶航跡、航向等狀態(tài)監(jiān)測(cè)曲線：下位機(jī)在DSP控制器中加載智能控制算法，與上位機(jī)串行通信，共同實(shí)現(xiàn)硬件在環(huán)仿真功能。智能控制算法應(yīng)用模糊PID，采用查表法實(shí)現(xiàn)

3、，參數(shù)控制表由MATLAB模糊工具箱和編寫(xiě)M文件產(chǎn)生，并作為頭文件供系統(tǒng)調(diào)用。
　　 船舶運(yùn)動(dòng)控制器以TI公司的TMS320F2812型號(hào)DSP為核心，采用典型的DSP最小系統(tǒng)，包括電源及復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、JTAG接口電路和SCI串口通信電路等。船舶航向控制器的硬件設(shè)計(jì)以往大多采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本論文選用DSP，期望在計(jì)算速度和控制精度等方面有所提高，而且DSP作為控制器已應(yīng)用到很多工業(yè)領(lǐng)域，但應(yīng)用到船舶航向控制方面還不是很多