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基于ARM新型海图标绘台系统设计与实现
| 论文题名： | 基于ARM新型海图标绘台系统设计与实现 |
| 关键词： | 海图标绘台;ARM处理器;双闭环控制器;无刷直流电机;转矩控制 |
| 摘要： | 随着科学技术的发展和海防重要性的凸显，提高海军装备成为很多学者研究的重要方向。海图作业标绘台作为现代船舶导航系统的重要组成部分，它不仅能够对本船或目标船实时显示，而且能够对本船的航迹和航海标志在海图上实时标绘。目前的海图标绘台虽然对单目标跟踪指示已经十分成熟，但是对多目标同时跟踪指示还仍未实现。因而本文提出一种利用POV(Persistence of vision，视觉暂留)原理通过电机的转动来实现对多目标实时跟踪指示的改进设计。 首先，按照海图标绘台的总体要求和具体的技术指标，对新型海图标绘台提出总体设计方案。新型标绘台选用S3C6410作为其处理器，Linux作为其操作系统，采用无刷直流电机作为其执行机构。 其次，使用多电机配合来实现多目标显示，设计了基于中轴线的布局优化算法。该算法对最优解的确定，由漫无目的搜寻变成了有根据的寻找。再对不同情况下面积覆盖率的比较，可以得到最优的填充方案，而不会陷入局部最优解的情况。仿真验证了该算法的可行性。 再次，为了提高海图标绘台的跟踪指示精度，为执行机构设计了双闭环控制器。其中速度环设计为模糊PI控制，电流环设计为PI控制。在仿真环境下，研究了电机空载和负载情况下的转速和电磁转矩控制效果，并与PID控制算法进行了比较。仿真结果表明，该算法对电机转速和转矩控制具有良好的控制效果。 最后，从总体上分别对新型海图标绘台的软硬件进行了设计和实现。在软件方面，完成对Linux的移植和电机PWM驱动程序的设计。在硬件方面，设计了电机的驱动模块。针对电机，搭建测试模块，完成对电机工作状态、转速和脉冲的测试。 |
| 作者： | 高宁 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 周卫东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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