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原文传递船舶航向控制实验平台的设计

论文题名：	船舶航向控制实验平台的设计
关键词：	图形用户界面;航向控制;实验平台;仿真设计
摘要：	本论文利用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱和友好的GUI界面,设计了航向控制课程所需的仿真实验平台。该实验平台包含计算船舶NOMOTO模型和状态空间模型、模型仿真和实物仿真三大主要功能,帮助学生更直观地理解航向控制的过程,增强感性认识,培养学生的研究能力综合应用能力和创新能力；同时本论文所设计的船舶航向控制实验平台是一个开放的平台,有兴趣的同学可以根据需要添加相应的程序来实现所需功能。　　文中基于Matlab／GUI的串口通信功能的编程实现表明利用Matlab／GUI可以进行包含一般界面元素的界面开发,在此基础上,加入串口通信功能,实现数据的实时采集与分析处理,并进行图形化显示。在实物仿真中也用到串口通信,通过串口将计算机与船舶模型连接构成闭环船舶航向控制系统。实物仿真中利用Simulink中的控制器控制船舶模型,此控制器可直接使用工具箱中的控制器和也可使用设计好的控制器,更换方便,操作简单,易于实现。　　图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)是提供人机交互的工具和方法。Matlab用一个包含多种不同风格用户控件对象的图形窗口代表用户界面。用户必须对每一个对象进行编程,使用户在GUI中的行为能够达到相应的目的。Matlab／GUI是一种新型的图形用户界面开发方式,特别适合能够熟练运用Matlab语言进行仿真但是对VC界面开发了解不够深入的科技工作者。　　本论文所设计航向控制器为模糊PID自整定控制器,模糊控制器部分是利用Matlab模糊逻辑工具箱进行设计,此方法设计步骤简单,易于实现,可直接与Simulink工具箱连接进行仿真,并且以该控制器为核心的仿真图也可与仿真实验平台进行完美的连接,因此可以通过仿真实验平台验证控制器的性能。
作者：	王蕾
专业：	控制理念与控制工程
导师：	颜德文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文