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基于DSP的船舶机舱自动化系统控制器研究
| 论文题名： | 基于DSP的船舶机舱自动化系统控制器研究 |
| 关键词： | 船舶机舱自动化;自动控制器;数字信号处理器;CAN总线;模糊滑模控制;自动舵 |
| 摘要： | 随着我国航运事业的蓬勃发展，船舶工业发展迅速，成绩斐然，船舶科技进步令人瞩目。船舶工业是国家重点发展的战略工程，已经进入了我国十大振兴产业规划，未来十年是中国船舶工业发展的关键时期。同时，随着计算机硬件、软件和集成电路技术的迅速发展，机舱自动化系统已成为船舶工业中最具活力的分支之一，并取得了巨大进步。随着机舱系统自动化程度的日益提高，传统的采用PLC等通用控制器设计的船舶机舱自动化控制系统在性能、结构和安全等方面都难以适应当前技术发展的需求。数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)是一种高速专用微处理器，精度高，可靠性好，实时性高；其中TMS320F2812运算功能强大，能实现高速输入和高速率传输数据，且内置CAN控制器，可为机舱自动化控制系统提供高效可靠的平台。在这种条件下，本文设计完成了基于DSP的船舶机舱自动化系统控制器。 本文首先介绍了船舶机舱自动化系统的总体结构以及柴油机主机转速控制使用的变论域模糊PID控制算法和自动舵航向控制使用的模糊滑模控制算法，为下位机DSP控制器设计打下理论基础。然后根据DSP控制器对各船舶子系统监控的基本原理，介绍了基于TMS320F2812芯片的DSP控制器及外围模块的系统下位机硬件结构。接着详细描述了上下位机通信软件的设计过程，并利用MATLAB与CCS的快速控制原形完成了系统控制算法的软件实现。最后基于项目搭建的船舶机舱自动化系统实时混合仿真平台，完成了系统控制器的仿真和实验，验证了控制策略的合理性和控制器的可行性。 本文将DSP下位机控制器与上位机两级控制系统应用到船舱自动化领域，设计完成了面向船舶制造行业的船舱自动化系统中DSP控制器的设计方法，并且将DSP与CAN总线相结合，使船舶机舱自动化系统的可靠性和实时性能得到了很大的提高。 |
| 作者： | 黄鹏 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 杨天怡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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