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原文传递自航模驱动与姿态控制系统设计

论文题名：	自航模驱动与姿态控制系统设计
关键词：	船舶航行;姿态控制;自航模驱动;Simulink仿真
摘要：	从船舶航行的安全角度出发，为确保船舶具有良好的操纵性能，有必要对船舶操纵性进行深入研究。由于船舶操纵性本身的复杂性，特别是船体、螺旋桨、舵之间复杂的干扰效应，其机理尚未研究透彻。在实船建造之前，利用自航模进行物理实验研究，成本低，试验周期短，成为研究船舶操纵性一种重要且有效的方法，得到了广泛应用。　　自航模作为一个能够独立航行的实验装置，其性能好坏直接决定自航实验的成功与否和实验效果优劣。本文主要针对自航模驱动系统和姿态控制系统进行设计分析。　　首先，介绍了自航模和驱动系统与姿态控制系统的发展及国内外研究现状，分析国内外自航模关键技术的优势和发展趋势。　　其次，依据自航模设计准则，完成自航模整体结构和总布置设计，详细介绍了自航模驱动系统各个组成部分和工作原理。利用海军参数法对自航模主机功率进行估算，进行相关器件选型，并完成自航模电源系统设计。　　然后，基于所建立的驱动电机数学模型，建立了自航模驱动电机控制的系统模型，使用 Simulink对系统进行了仿真分析，并引入模糊控制对电机驱动系统的控制策略进行优化。针对姿态控制系统，分析自航模横摇运动，计算减摇鳍参数并选型，搭建姿态控制系统仿真模型，通过仿真分析姿态控制系统的减摇效果。　　最后，用模块化编程思想，完成驱动系统总体控制程序和驱动电机控制程序设计，最后设计了上位机自航模控制的操作界面和串行接口通讯程序，完成整个自航模驱动系统的软件设计。
作者：	明恒超
专业：	控制工程
导师：	梁利华;黄其涛
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