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高精度数字化方位自动测试技术的研究
| 论文题名： | 高精度数字化方位自动测试技术的研究 |
| 关键词： | 船舶导航;角位移;光电编码;无线传输;数字化方位仪;精度测试 |
| 摘要： | 随着船舶技术的发展,中国船舶制造份额在国际航运市场上逐年提升,但在技术工艺、核心技术能力上的提升还有待加强,迫切需要从制造大国向核心技术大国转变,在船舶技术工艺、机械化和自动化方面都需要提高。船舶在茫茫大海上不能缺少导航设备,除了利用导航卫星手段外,海上方位仪也是一种重要测量手段,但目前国内很多方位仪还使用的是机械操作方式进行人工读数,有些自动化操作方式但利用技术单一,精度不高,性价比低,尤其是在测量舷角这个物理量的精度方面。 本文基于提高精度的需求,研究关于提高数字化方位仪的精度测试技术。论文首先探讨了国内外方位测试技术的现状和发展趋势,给出课题的研究背景,并对目前的各种角度测量方法进行分析对比,给出一种复合型的角度测量方法,并给出系统测试平台的整体框架和所要研究的步进电机控制算法。在分析步进电机的工作原理、技术参数和电机步径细分技术的基础上,结合编码器输出数据反馈技术,提出完整的系统技术框架和方案。系统采用S3C2440核心技术平台,首要分析ARM9处理器内核的技术特点,设计核心控制平台,然后建立系统的步进细分控制系统、光电反馈系统以及无线数据传输模块,并对各种硬件模块进行详细的介绍和设计。在软件实现上,包括嵌入式系统引导过程的建立、嵌入式系统的搭建移植以及各个模块的软件设计,软件设计充分考虑设计目的和技术指标。在算法研究中,探讨了步进电机的启动规律,分析PID控制算法中参数的设置,根据设计提出步进电机的模糊PID控制。最后,给出硬件搭建和测试中的各种技术细节,研究测得的各种技术指标。最后对相应的课题工作提出需要改进的地方。 论文通过研究步进电机及其光电编码器角度测试的方法,设计了基于S3C2440的嵌入式处理器,提出了一个提高角度测试精度的方案。该测试方法通过无线收发系统控制,配合其他配套电路实现其功能。该方案可以在各种角度的方位测试中加以应用和改造。 |
| 作者： | 魏大正 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 张珣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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