自抗扰控制在减摇鳍系统中的应用与控制器设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 本课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第12-19页 |
| 1.2.1 减摇技术国内外发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 自抗扰控制发展概况 | 第14-17页 |
| 1.2.3 ARM嵌入式系统概述 | 第17-19页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第19-21页 |
| 第2章 横摇运动分析及减摇鳍控制系统建模 | 第21-33页 |
| 2.1 参考坐标系的建立 | 第21-22页 |
| 2.2 长峰波随机海浪及海浪谱建模仿真 | 第22-25页 |
| 2.3 船舶横摇运动建模及仿真 | 第25-28页 |
| 2.3.1 船舶横摇受力分析 | 第25-27页 |
| 2.3.2 船舶横摇运动建模仿真 | 第27-28页 |
| 2.4 船舶减摇鳍控制系统 | 第28-31页 |
| 2.4.1 基于对抗控制的减摇原理 | 第28-29页 |
| 2.4.2 减摇鳍控制系统基本组成 | 第29-30页 |
| 2.4.3 减摇鳍控制系统各部分数学模型 | 第30-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 第3章 自抗扰控制在减摇鳍系统中的应用 | 第33-53页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 自抗扰控制的基本思想 | 第33-35页 |
| 3.2.1 标准型与总扰动 | 第34页 |
| 3.2.2 扩张状态与扰动整体辨识 | 第34页 |
| 3.2.3 微分信号生产与安排过渡过程 | 第34-35页 |
| 3.2.4 扰动的消减与控制信号的产生 | 第35页 |
| 3.3 ADRC主要组成 | 第35-39页 |
| 3.3.1 跟踪-微分器(TD) | 第35-37页 |
| 3.3.2 扩张状态观测器 | 第37页 |
| 3.3.3 非线性误差反馈控制律 | 第37-38页 |
| 3.3.4 ADRC参数整定 | 第38-39页 |
| 3.4 非线性ADRC的改进 | 第39-40页 |
| 3.4.1 跟踪-微分器的改进 | 第40页 |
| 3.4.2 扩张状态观测器 | 第40页 |
| 3.4.3 非线性状态误差反馈控制律改进 | 第40页 |
| 3.5 减摇鳍自抗扰控制的仿真 | 第40-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第4章 基于ARM的减摇鳍控制器硬件设计 | 第53-63页 |
| 4.1 减摇鳍核心处理器选择 | 第53页 |
| 4.2 硬件电路整体规划 | 第53-54页 |
| 4.3 控制器硬件电路设计 | 第54-62页 |
| 4.3.1 系统电源电路设计 | 第54-56页 |
| 4.3.2 复位电路设计 | 第56页 |
| 4.3.3 时钟电路设计 | 第56-57页 |
| 4.3.4 系统存储器扩展电路设计 | 第57-60页 |
| 4.3.5 数模转换接口电路设计 | 第60-61页 |
| 4.3.6 JTAG调试接口设计和SD卡接口电路 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 基于ARM的减摇鳍控制器软件设计 | 第63-75页 |
| 5.1 控制器软件总体设计 | 第63页 |
| 5.2 ADS集成环境介绍 | 第63-64页 |
| 5.3 控制器软件实现 | 第64-71页 |
| 5.3.1 启动代码 | 第64-65页 |
| 5.3.2 数据采集模块 | 第65-66页 |
| 5.3.3 主程序流程 | 第66页 |
| 5.3.4 ADRC控制流程 | 第66页 |
| 5.3.5 航速调节程序流程图 | 第66页 |
| 5.3.6 数模转换流程 | 第66-71页 |
| 5.4 减摇鳍控制器试验 | 第71-74页 |
| 5.4.1 控制器实物图 | 第72页 |
| 5.4.2 台架试验及结果分析 | 第72-74页 |
| 5.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 结论 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
