嵌入式数控系统人机界面开发

ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统以其高性能、高可靠性、低成本等优势,在现代的工业控制领域中得到了越来越广泛的应用。基于ARM的嵌入式数控系统的设计开发,涉及计算机技术、嵌入式技术与数控技术等多方面内容,设计了基于UTS3C6410目标板的嵌入式数控平台,分析了Linux内核及必要库文件等的配置移植过程,并在此基础上开发了支持Qt/Embedded库的一个人机交互界面。

数控系统遥控装置的开发

数控系统在工业自动化中具有十分重要的地位,大型切割机的割枪远程操控定位(对中)是常用的一项重要操作。由于控制器的操作部分远离割枪,故该"对中"操作难以由一人完成。在传统的数控系统中添加遥控装置,能很好地解决了上述问题。硬件设计中采用STC10L08XE作为主控芯片,CC1100作为无线收发芯片;软件设计中,采用数据的CRC校验和数据的自动重发机制实现了无线模块间的可靠通讯。通过无线遥控方式控制机床,从而实现一人操作,节省了人力,提高了生产效率,具有很好的应用前景。

一种基于直翼推进器的动力定位推力分配方法优化研究

推力分配是动力定位控制算法中的重要组成部分,在满足执行机构的物理约束和任务使用约束的同时将高层控制器的指令转化为底层执行机构的控制输入,实现期望控制指令的最优化实施。文章采用改进的推力分配算法对配备直翼推进器的船舶进行约束条件下的推力分配优化研究,并以某型工程船为背景进行仿真验证,结果表明相比逻辑算法该优化算法效果更佳。

基于动力定位应用的直翼推进器水动力特性分析

直翼推进器具备良好的操纵性及机动性,适用于有较高动力定位控制要求的船舶。文章分析了直翼推进器的工作原理,并结合实船选型及安装情况进行了水动力特性初步分析,该结果可为后续动力定位控制策略和算法研究以实现推力最大化或效率最大化提供参考。

基于动力定位应用的直翼桨模拟器开发

直翼桨能够在不改变转速的情况下实现推力大小和方向无极可调,因而被广泛应用于高动力定位控制要求的场合。然而配套的直翼桨装置往往都是引进设备,供货周期长,因此在船舶设计阶段,一般并不具备动力定位控制装置与直翼桨实物联调的条件。直翼桨模拟器的开发可弥补这一缺陷。文章以直翼桨水动力性能研究为基础,通过映射关系实现推力矢量与控制点信息之间的解算,模拟直翼桨的工作性能,从而为接口调试、协同控制算法验证及优化设计提供条件。