海洋绞车自动排缆系统建模与仿真研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| ·课题背景及研究意义 | 第12-13页 |
| ·绞车排缆技术发展综述 | 第13-14页 |
| ·海洋绞车的分类和构成 | 第14-18页 |
| ·海洋绞车的分类 | 第14-15页 |
| ·海洋绞车的构成 | 第15-18页 |
| ·绞车排缆方式分析与比较 | 第18-20页 |
| ·凸轮排缆机构 | 第18-19页 |
| ·液压缸排缆机构 | 第19页 |
| ·丝杆排缆机构 | 第19-20页 |
| ·排缆方式的选择 | 第20-21页 |
| ·论文的研究内容 | 第21-22页 |
| ·本章小结 | 第22-23页 |
| 第二章 海洋绞车排缆系统总体方案设计 | 第23-34页 |
| ·海洋绞车排缆机构的构成和工作原理 | 第23-25页 |
| ·海洋绞车排缆系统构成 | 第23-24页 |
| ·排缆机构控制系统工作原理 | 第24-25页 |
| ·海洋绞车排缆机构的控制目标 | 第25-26页 |
| ·海洋绞车排缆机构整体方案的特征 | 第26-27页 |
| ·海洋绞车排缆装置机械结构设计及设备选型 | 第27-32页 |
| ·单相丝杆副设计 | 第28-30页 |
| ·导轨的设计 | 第30页 |
| ·减速器设计及伺服电机选型 | 第30-31页 |
| ·编码器的选择 | 第31-32页 |
| ·海洋绞车机械设计图 | 第32-33页 |
| ·本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 海洋绞车伺服排缆系统建模与仿真 | 第34-56页 |
| ·排缆伺服系统永磁同步电机数学模型的建立 | 第34-40页 |
| ·永磁同步电机(PMSM)的概述 | 第34-35页 |
| ·永磁同步电机的数学模型 | 第35页 |
| ·磁场定向控制 | 第35-38页 |
| ·永磁同步电机PMSM数学模型 | 第38-40页 |
| ·自动排缆系统控制环路数学模型的建立 | 第40-42页 |
| ·排缆系统控制环路整体分析 | 第40-41页 |
| ·驱动器电流环路分析 | 第41页 |
| ·驱动器速度环路分析 | 第41-42页 |
| ·控制器速度环路分析 | 第42页 |
| ·海洋绞车排缆系统机械传动装置动力学建模 | 第42-45页 |
| ·海洋绞车排缆系统整体数学模型 | 第45-46页 |
| ·海洋绞车排缆系统Simulink仿真模型 | 第46-47页 |
| ·海洋绞车排缆系统参数计算与仿真 | 第47-52页 |
| ·排缆速度的计算 | 第47-48页 |
| ·排缆机构仿真参数计算 | 第48-49页 |
| ·自动排缆系统参数计算与仿真 | 第49-52页 |
| ·海洋绞车自动排缆系统仿真分析 | 第52-55页 |
| ·不同阻尼条件下排缆系统的阶跃响应仿真分析 | 第52-53页 |
| ·不同速度指令下排缆系统的阶跃响应仿真分析 | 第53-54页 |
| ·不同负载力矩条件对排缆系统的影响仿真分析 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 海洋绞车伺服排缆系统控制器设计 | 第56-64页 |
| ·控制器硬件的总体设计 | 第56-57页 |
| ·控制器的总体要求和设计原则 | 第57页 |
| ·处理器概述 | 第57-58页 |
| ·STM32概述 | 第57-58页 |
| ·FPGA概述 | 第58页 |
| ·系统硬件电路设计 | 第58-62页 |
| ·电源电路 | 第58-59页 |
| ·串口电路 | 第59-60页 |
| ·存储器接口电路 | 第60-61页 |
| ·调试电路 | 第61页 |
| ·开关信号输入输出电路 | 第61-62页 |
| ·STM32与FPGA间通信电路 | 第62-63页 |
| ·FSMC的内部结构 | 第62-63页 |
| ·STM32与FPGA之间通讯电路的设计 | 第63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 海洋绞车排缆控制系统软件设计 | 第64-80页 |
| ·排缆系统软件总体设计 | 第64页 |
| ·实时操作系统 μCOS-II | 第64-65页 |
| ·使用实时操作系统的意义 | 第64页 |
| ·μCOS-II的概述 | 第64-65页 |
| ·μCOS-II在STM32中的移植以及移植测试 | 第65-66页 |
| ·μCOS-II移植简介 | 第65页 |
| ·μCOS-II的移植过程 | 第65-66页 |
| ·移植测试 | 第66页 |
| ·STM32控制程序设计 | 第66-72页 |
| ·系统任务数据流总体分析 | 第66-67页 |
| ·系统的初始化和任务的创建 | 第67-68页 |
| ·串口通信 | 第68-70页 |
| ·排缆控制任务PID原理及其实现 | 第70-71页 |
| ·系统监控任务设计 | 第71-72页 |
| ·FPGA模块软件设计 | 第72-77页 |
| ·程序设计流程 | 第72页 |
| ·分频的原理和程序设计 | 第72-73页 |
| ·加减速原理分析及实现 | 第73-74页 |
| ·FSMC数据通信模块 | 第74-76页 |
| ·丝杆末端光电编码器检测模块 | 第76-77页 |
| ·计算机PC上位机程序模块 | 第77-79页 |
| ·排缆上位机监控主界面 | 第77-78页 |
| ·排缆上位机参数配置界面 | 第78页 |
| ·上位机速度曲线历史数据动态显示 | 第78-79页 |
| ·本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 海洋绞车伺服排缆装置调试与实验 | 第80-85页 |
| ·实验准备 | 第80页 |
| ·海洋绞车排缆进给系统开发调试环境 | 第80-82页 |
| ·控制器与上位机监控调试 | 第82-83页 |
| ·电机控制实验 | 第83-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 总结与展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-90页 |
| 发表专利与论文 | 第90页 |
| 参与的科研项目 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91页 |
