基于嵌入式的變鰭型減搖鰭控制器研究.pdf

1、航行中的船舶通常會受到海流、海浪等各種擾動的影響,因此船體難免發(fā)生各類搖蕩運動,其中以橫搖運動造成的影響最大。目前使用最多的減橫搖裝置是傳統(tǒng)型減搖鰭。但是囿于原理所限,傳統(tǒng)型減搖鰭在高航速下才能正常工作,而在零航速行駛時無法有效減搖。為了有效解決這一問題,研究人員提出了零航速減搖鰭理論。目前已成功設(shè)計出基于此理論的可實際應(yīng)用的裝置,不過尚存在一些固有缺陷,其中難點是升力不足問題。哈爾濱工程大學(xué)船舶控制工程實驗室首先提出變鰭型減搖鰭概念,

2、借鑒航空學(xué)相關(guān)成果,在鰭面轉(zhuǎn)動時,通過使鰭面變形的方法以產(chǎn)生足夠的升力。
　　 本文首先介紹零航速減搖鰭當前發(fā)展概況,然后分析了變鰭型減搖鰭的工作原理。升力數(shù)值的大小直接影響變形鰭減搖效果,因此重點對已有的升力模型進行合理分析。然后對變鰭型減搖鰭的結(jié)構(gòu)與工作方式進行了闡述。
　　 當前減搖鰭控制器大多以單片機或工控機為設(shè)計基礎(chǔ)。單片機的集成度較低,穩(wěn)定性較差,而工控機的成本往往較高。本課題將當前主流嵌入式技術(shù)引入到變形鰭

3、設(shè)計中。這里以S3C2440(ARM920T)處理器為核心芯片,軟件使用嵌入式Linux。深入分析系統(tǒng)硬件構(gòu)成,S3C2440處理器的體系結(jié)構(gòu),各組成模塊的構(gòu)成和功能。繪制電路原理圖,設(shè)計相關(guān)電源電路、復(fù)位電路、時鐘電路等。完成嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境的搭建,分析Linux內(nèi)核原理,進而實現(xiàn)在開發(fā)板上的移植。開發(fā)基于QT技術(shù)的系統(tǒng)顯示界面,實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、LCD顯示器驅(qū)動等部分驅(qū)動程序的編寫。
　　 傳統(tǒng)PID控制器優(yōu)點突出