水面无人船驱动电机远程控制系统设计与实现

针对智能航运时代背景下的船舶远程操纵与控制,本文设计一种面向水面无人船的驱动电机远程控制系统。系统以Arduino 2 560为中央控制器,涵盖中央控制模块、电机驱动模块、无线通信模块和岸基操控端。系统通过远程控制驱动电机,实现船舶前进、后退、左转、右转等运动状态的转换;通过GPRS实现无人船端与岸基操控端的无线通信。试验表明,本文设计的驱动电机远程控制系统操作方便,通信流流畅,运行稳定,能够用于无人船远程操纵和控制,为无人船的发展提供支持。     

船舶水下清洗设备控制部分设计

为提高船体水下清洗设备的自动化程度,使清洗设备能在人控制下自动地前进、后退、左转、右转、清刷头的自动提升和下降,文章设计了采用单片机控制液压马达驱动爬行机构运动及红外对射自动调整叶片高度的叶片清洗装置,使清洗设备既洗掉附在船壳上的海生物,又不刮伤船壳表面的油漆。并对整个电路的调试,采用软件进行模拟仿真运行,来提高设计准确率,并在实验中得到验证。     

基于CPLD的限流器控制装置设计

简述了爆炸式高速开关的工作原理。阐述了短路故障快速检测的必要性,提出了利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）实现短路故障快速检测的方法,逻辑仿真和试验结果表明,采用CPLD器件实现的短路故障快速检测装置具有体积小、速度快、可靠性高、抗干扰能力强、易于维护和扩展的优点,尤其适用于舰船电力系统的综合保护。     

基于SPCE061A单片机的语音控制机器人的设计

利用凌阳16位单片机的特性,根据语音识别的基本原理,设计了一种语音控制机器人,利用C语言和汇编语言进行系统软件编程,最终完成了可以通过对语音的识别,自动完成向前走、倒退、左转、右转、跳舞、向左瞄准、向右瞄准、发射、连续发射等功能的智能机器人的设计。     

AIS数据中单船操纵模式辨识

针对当前船舶运动数据的特征过于简单、无法反映单船操纵行为、导致可检测的船舶异常行为类型受限的问题,根据船舶操纵规律和运动学约束条件,利用轨迹中的3个点构建船舶操纵模式模型,提出一种从船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据中自动辨识单船操纵模式的方法。实际AIS轨迹试验结果表明,该方法能自动提取停留、匀速运动、加速、减速、小幅度左转、小幅度右转、大幅度左转和大幅度右转等8种船舶操纵行为模式,提取出的操纵行为与实际操船意图相符。此外,该方法能有效识别出需重点关注的机动行为,从而为进一步检测船舶异常行为和分析驾驶员行为奠定基础。     

ARMS在船舶操纵陛试验中的应用

基于传统自由自航模，开发了可控船模研究系统（ARMS）．该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验，并且有望开展新型操纵性试验．该系统以可编程逻辑化控制器（PLC）作为运动控制系统的核心装置，按照控制器内部编写的控制程序，通过控制舵角以及主机（电机）转速，开展操纵性试验．通过连续回转操纵性实验，验证了该系统的可靠与有效，并为进一步的研究开发奠定了很好的基础．由于国外相似系统，很少采用PLC控制器作为自动化控制的核心部件，因此，该系统在灵便性与技术可靠性上具有一定优势．     

ARMS在船舶操纵性试验中的应用

基于传统自由自航模,开发了可控船模研究系统(ARMS),该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验,并且有望开展新型操纵性试验.该系统以可编程逻辑化控制器(PLC)作为运动控制系统的核心装置,按照控制器内部编写的控制程序,通过控制舵角以及主机(电机)转速,开展操纵性试验.通过连续回转操纵性实验,验证了该系统的可靠与有效,并为进一步的研究开发奠定了很好的基础.由于国外相似系统,很少采用PLC控制器作为自动化控制的核心部件,因此,该系统在灵便性与技术可靠性上具有一定优势.     

贝叶斯统计模型在舰船机电自动控制系统中的应用

为提升舰船机电自动控制效果,设计贝叶斯统计模型的舰船机电自动控制系统。现场设备层采集舰船机电设备运行数据,利用贝叶斯统计模型检测运行数据内的异常值,并剔除异常值,可编程逻辑控制器依据机电设备运行数据,确定机电控制向量;用户操作终端依据控制向量,生成舰船机电控制指令,经由传输层传输至现场设备层,利用执行机构按照控制指令自动控制机电设备。实验证明,该系统可有效采集舰船机电设备运行数据,并实现异常值检测,精准自动控制舰船机电。     

基于DSP和CPLD的无刷直流电机控制系统设计电气与自动化电气与自动化

无刷直流电机具有非线性、多变量、强耦合等特点,采用传统控制系统的控制算法有局限性,往往达不到预期的控制效果。根据特种水下航行器的使用要求,设计了一种无刷直流电机的控制系统方案,基于数字信号处理器（DSP）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和智能功率模块（IPM）,采用提前换向控制算法,满足了电机控制系统不断增加计算速度和逻辑处理实时性的要求,简化了逻辑处理流程,实现了无刷直流电机的高效运行。经实验验证,电机系统效率高达92%,稳定性好、控制灵活,该系统可用作特种水下航行器的无刷直流电机控制装置。     

用于模拟铂电阻温度传感器的可编程精密合成电阻

在舰船动力装置控制系统中,温度测量设备通常采用铂电阻温度传感器对大量的温度信号进行采集,并将温度信号转换成电阻信号。当这些温度测量设备进行调试、试验时,需要使用电阻器模拟铂电阻温度传感器给出所需的电阻信号。介绍了新型的可编程精密合成电阻以替代传统的电阻箱,该合成电阻采用运算放大器和D/A转换器等器件构成单口网络,通过编程控制输入电压和输入电流的比值获得期望的电阻值。详细分析了该电路误差产生的原因,给出了以ICL7560和AD5543为核心的具体实现电路,其输出电阻误差可控制在0.02Ω以内,对应温度信号在0.05℃以内。该合成电阻具有体积小、精度高、可编程数控的优点,是温度测量设备试验时所需的重要设备。