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《哈尔滨工程大学》 2010年
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嵌入式动力定位控制器的设计与实现

袁瑞琴  
【摘要】: 基于ARM的嵌入式动力定位控制器将ARM硬件技术、动力定位控制技术、嵌入式操作系统技术等融为了一体,是为了解决以计算机、工控机作为控制器时存在的体积大、功耗高等问题,而采取的一种设计方案。本文的研究重点就是针对实验室某动力定位系统项目,设计了一个嵌入式动力定位控制器。 本文主要是基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统,使用模糊控制算法,并针对船舶水平面内的三自由度运动进行了控制仿真试验。主要工作如下: 首先,根据实验室某动力定位系统项目的实际需求,进行了嵌入式动力定位控制器的ARM9硬件板和其相关的软件系统的的设计调试。其中硬件部分重点研究了处理器、SDRAM、Nor Flash等硬件设备及调试;软件系统部分主要的工作是交叉编译环境的建立、嵌入式动力定位控制器引导程序的移植、嵌入式内核的裁剪、编译和配置、根文件系统的创建以及部分设备驱动程序(SPI总线、D/A等)的研究开发等。 其次,为了验证所设计的嵌入式动力定位控制器的性能,建立了嵌入式动力定位控制系统的船舶模型。主要是考虑在风、浪、流等环境干扰力和力矩作用下,针对船舶的三自由度操纵运动进行的研究。 最后,对嵌入式动力定位控制器的应用程序进行了开发。通过研究模糊控制算法,对所建立的嵌入式动力定位控制系统,针对不同环境下的情况分别做了半实物仿真试验。 试验结果表明:本文所设计的使用模糊控制方法的嵌入式动力定位控制器不仅有体积小、功耗低、性能高等优势,而且对水面船舶的三自由运动的控制具有响应快、超调量小、稳定性好等优点,能够满足动力定位系统对控制器的要求,具有一定的实用价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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