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

1、本論文對基于DSP的船舶運動智能控制硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)進行了研究。
　　 隨著自動控制理論和技術(shù)的發(fā)展，眾多學(xué)者致力于將當前先進的控制理論應(yīng)用到船舶運動控制領(lǐng)域，但在實際船舶上驗證這些先進的控制算法面臨很多困難。鑒于這一矛盾，本文設(shè)計了一個硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)，以便驗證這些先進控制算法，加速先進控制理論在船舶運動控制領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　 本文針對船舶航向控制分別設(shè)計了單機仿真系統(tǒng)和雙機仿真系統(tǒng)，都是采用PC機實現(xiàn)船舶運動仿真模

2、型的計算。單機仿真是在一臺PC機上實現(xiàn)船舶運動閉環(huán)控制的純軟件仿真；雙機仿真是使用DSP系統(tǒng)作為硬件控制器，實現(xiàn)硬件在環(huán)仿真，比單機仿真更接近實船控制系統(tǒng)。
　　 基于DSP的硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)分為上位機和下位機兩部分。上位機功能在PC機VC開發(fā)環(huán)境下實現(xiàn)，設(shè)計仿真系統(tǒng)界面顯示船舶航跡、航向等狀態(tài)監(jiān)測曲線：下位機在DSP控制器中加載智能控制算法，與上位機串行通信，共同實現(xiàn)硬件在環(huán)仿真功能。智能控制算法應(yīng)用模糊PID，采用查表法實現(xiàn)

3、，參數(shù)控制表由MATLAB模糊工具箱和編寫M文件產(chǎn)生，并作為頭文件供系統(tǒng)調(diào)用。
　　 船舶運動控制器以TI公司的TMS320F2812型號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)計以往大多采用單片機來實現(xiàn)，本論文選用DSP，期望在計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