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基于VxWorks的深潜救生艇动力定位系统仿真研究
| 论文题名： | 基于VxWorks的深潜救生艇动力定位系统仿真研究 |
| 关键词： | 深潜救生艇;动力定位;系统仿真;VxWorks;模糊PID控制器 |
| 摘要： | 本文以某深潜救生艇(DSRV)为研究对象，对其动力定位(DP)系统进行仿真。DSRV的动力定位技术是一种用于深潜救生作业的跨学科高新技术。它利用艇体自身的动力抵抗外界干扰，动态控制其保持某一姿态悬停于海洋中某一指定位置，以便进行对接救生作业。 由于深潜救生艇的DP系统要求控制精度高、响应速度快，故对计算机控制系统的实时性、可靠性提出了非常高的要求。因此，本文选用PC/104总线嵌入式工控机以满足对控制计算机的实时性、紧凑性、低功耗性等各种性能的要求，同时，采用具有实时多任务特性的嵌入式实时操作系统——VxWorks，来保证DP系统的可靠性、精确性和实时性。 本文利用模块化建模的思想，结合救生艇的特殊艇型和水下运动的特点，建立了救生艇四自由度运动的数学模型。根据嵌入式PC/104总线工控机硬件环境和VxWorks操作系统特点和控制系统设计所需的配置要求，对整个交叉开发环境进行了配置和构建。主要包括了VxWorks在PC/104上的BSP的配置以及串口等一些相关必要的硬件驱动程序的开发。同时，根据模糊控制理论，设置了相应的模糊隶属度函数，并建立了模糊规则库，再结合PID控制理论设计出了一种混合模糊PID控制器来对艇体的四自由度运动进行控制。 本文的仿真结果既表明了运用混合模糊PID控制器的控制效果良好，也显示出了采用嵌入式实时操作系统VxWorks和嵌入式PC/104工控机在DSRV动力定位系统中应用的可行性和优越性。这为其它嵌入式自动控制系统的设计提供了较好的参考。 |
| 作者： | 侯静 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 夏国清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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