基于VxWorks的氣墊船航跡控制器研究.pdf

1、氣墊船是由空氣支撐的，其航行時受到水的阻力就比較小，而受到風、浪、流的影響會比較大。當氣墊船高速航行時，會造成船體橫傾、舷漏氣等情況，使氣墊船出現(xiàn)側(cè)滑等危險的航行狀態(tài)；而當氣墊船低速航行時，波浪會使氣墊船底部圍裙面積和氣墊體積產(chǎn)生變化影響到氣墊船的氣墊壓力，進而影響氣墊船的航行狀態(tài)。這些問題的出現(xiàn)，正是由于氣墊船的特殊構造導致的。為了解決此類問題，國內(nèi)外專家開始將綜合駕控系統(tǒng)應用在氣墊船的控制中，這樣不但可以減輕駕駛員的負擔，還可以使氣

2、墊船的航行更加安全。
　　綜合駕控系統(tǒng)中上位機的界面程序原本運行在DOS操作系統(tǒng)下，但是DOS操作系統(tǒng)自身存在很多的弊端，它是一個單用戶單線程的操作系統(tǒng)，處理事件的時間較長，實時性不夠，而且系統(tǒng)已經(jīng)不支持現(xiàn)有的最新技術。而VxWorks操作系統(tǒng)是一種嵌入式實時操作系統(tǒng)，采用多任務多線程的處理方式，廣泛應用于工業(yè)和軍事上。本文將原本運行在DOS系統(tǒng)下的界面程序移植到了VxWorks操作系統(tǒng)下，為了進一步提高氣墊船控制的實時性，本文設

3、計氣墊船航跡控制器，應用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法實現(xiàn)了氣墊船航跡的控制。
　　本文主要以全墊升氣墊船為研究對象，以 VxWorks操作系統(tǒng)及綜合駕控系統(tǒng)中的加固計算機為開發(fā)環(huán)境。具體工作內(nèi)容如下：
　　首先本文根據(jù)模塊化建模思想，建立了控制對象氣墊船的運動數(shù)學模型。
　　其次，介紹了模糊邏輯及神經(jīng)網(wǎng)絡的理論基礎，為了更好的控制氣墊船的航行軌跡，本文選擇模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法對氣墊船進行控制。根據(jù)模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制各自的優(yōu)

4、缺點，將二者進行融合，彌補了互相的缺點、放大了各自的優(yōu)點。利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法設計了航跡控制器，為氣墊船的航跡控制提供了強大了理論支撐。
　　再次，為了更好的控制氣墊船，本文選擇Tilcon圖形軟件開發(fā)工具來設計氣墊船的運動顯示界面。通過對Tilcon開發(fā)技術和VxWorks操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境進行研究之后，建立了交叉開發(fā)平臺，詳細介紹了圖形界面的設計以及應用程序的開發(fā)。
　　最后，為了驗證在VxWorks操作系統(tǒng)下本文所