基于ARM的船舶自動舵測試系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著全球經濟的發(fā)展，以船舶為載體的航運行業(yè)的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。對于船舶來說，自動操舵儀是進行航向控制的關鍵性設備，它性能的好與壞會直接影響到船舶是否能夠安全、高效、經濟的運行。然而，在裝載到船舶之前，自動操舵儀由于得不到輸入、輸出信號，而無法進行正常的功能測試，這使得對于自動操舵儀的研制、升級以及檢修面臨很大困難，為此，本文結合實際自動舵以及嵌入式系統(tǒng)，設計并實現了一套基于ARM的船舶自動舵測試系統(tǒng)。
　　首先，根據船舶控制系統(tǒng)的

2、工作原理，本文對船舶自動舵測試系統(tǒng)的整體硬件框架進行了設計。通過PLC與步進電機來代替實船中復雜的液壓舵機系統(tǒng)產生舵角，采用ARM嵌入式系統(tǒng)裝載船舶數學模型模擬實船的運動，產生航向數據以及處理舵角數據，自動操舵儀則選用可在實船中使用的真實自動操舵儀，再通過各個硬件的特性，將設備之間進行電氣連接，使整個硬件系統(tǒng)組成完整的閉環(huán)。
　　然后，作者在Qt環(huán)境中為ARM設計了一套基于ARM的船舶自動舵測試軟件。首先在Matlab中建立了船舶

3、數學模型，之后通過Matlab Coder將其轉化為C文件;同時，設計了可對舵機轉速、航速以及運行環(huán)境等進行設置的參數設置界面，為船舶模型載入運行參數;還設計了圖形顯示界面用于顯示模擬船舶運動時的航跡、航向以及舵角數據，期間解析了IEC61162通信協議，為自動舵與ARM板間通信建立了協議基礎。為了實現對自動舵的遠程測試，還在手機中設計了一套測試軟件，也包含參數設置以及圖形顯示界面，并將Wi-Fi模塊接入ARM板，通過UDP協議，使其在