海圖作業(yè)標(biāo)繪臺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、海圖作業(yè)標(biāo)繪臺作為現(xiàn)代船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，在船舶航海作業(yè)中起著無可替代的作用。近年來，航海環(huán)境日益復(fù)雜，這對標(biāo)繪臺的功能和性能提出了更高的要求，而科技的不斷進(jìn)步，使標(biāo)繪臺的改進(jìn)有了堅實的基礎(chǔ)和廣闊的空間。
　　本文首先結(jié)合當(dāng)下的航海環(huán)境，對標(biāo)繪臺提出了新型標(biāo)繪臺改進(jìn)設(shè)計方案。根據(jù)改進(jìn)方案，對計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計，選用了ARM系列芯片S3C6410作為標(biāo)繪臺的處理器，嵌入式Linux作為標(biāo)繪臺的操作系統(tǒng)；對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了

2、改進(jìn)設(shè)計，選用交流伺服電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)，提高了標(biāo)繪速度的同時降低了系統(tǒng)噪聲。其次，在控制算法方面，為了提高標(biāo)繪臺的標(biāo)繪精度，即X軸、Y軸上兩個交流位置伺服系統(tǒng)的定位精度，對相應(yīng)的控制器進(jìn)行了設(shè)計。考慮到X軸、Y軸機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)耦合帶來的負(fù)載變化所引起的伺服系統(tǒng)時變性、非線性的特點，設(shè)計了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。通過與PID控制的仿真效果的對比可知，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能有效的應(yīng)對伺服系統(tǒng)工作過程中系統(tǒng)參數(shù)變化、負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的問題，具有良好的控制效果。

3、再次，為了提高標(biāo)繪臺的標(biāo)繪效率，設(shè)計了基于人工蜂群算法的路徑規(guī)劃算法。仿真結(jié)果表明，標(biāo)繪臺進(jìn)行多目標(biāo)點標(biāo)繪時，該算法可以較快的計算出最優(yōu)的標(biāo)繪路徑，提高了標(biāo)繪效率。通過與遺傳算法的對比，本文的路徑規(guī)劃算法無論是優(yōu)化時間還是優(yōu)化結(jié)果，都優(yōu)于遺傳算法。最后，對新型標(biāo)繪臺的軟件系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動模塊、CAN通信模塊以及網(wǎng)絡(luò)通信模塊的相關(guān)軟硬件進(jìn)行了設(shè)計和實現(xiàn)。由于軟硬件運(yùn)行于 ARM-Linux平臺，因此研究了該平臺下設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法；