拖网渔船曳纲张力测量的滤波处理研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着拖网作业在渔业捕捞中逐渐占据主要地位，对渔船的自动化性能要求也越来越高，其性能的优劣直接影响了捕鱼能力和生产成本，其中，曳纲张力的测量是一个重要的方面，在渔船施工作业时，通过仪表时刻了解曳纲张力值的大小，同时根据曳纲张力值来确定是否开启报警保护，使渔船减速、停机，但张力传感器在测量曳纲张力值时，由于在施工过程中存在的风浪、底质、海底障碍物等的影响，会使测量值受到干扰，经统计，这些干扰因素会使测量到的曳纲张力值呈周期性波纹状变化，这种情况的存在，会造成操作人员在读取仪表数值时一

2、定程度上的不便，且因可能造成的瞬间过载现象，导致不必要的报警发生，影响施工的进行。本文针对这一问题进行了研究。通过对曳纲张力测量过程中存在的干扰因素的分析，提出一种数字滤波算法来滤掉测量过程中存在的干扰信号。由于干扰信号频率很低，传统的滤波器如卡尔曼滤波器、时变滤波器、一阶滤波器等因很难跟踪其频率而很难解决这种问题，本文通过对经典的幅值滤波算法进行改动，提出了适合处理该问题的一种数字滤波算法，通过对张力传感器采集的两个相邻数据数值变化的大小来判断造成曳纲张力变化的因素是否来至于海浪、风等因素的干扰，并对不同

3、的海况条件设定不同的滤波标准。利用VisualBasic6．0作为软件开发平台，本文编制了该算法的仿真软件，对拖网渔船在拖网作业时使用的匀速拖网前进、收放网等主要操作进行仿真研究，在渔船匀速拖网前进时，曳纲张力变化主要来至与干扰因素的影响；在渔船收放网时，曳纲张力的变化此时主要来至于机械操作因素，通过仿真结果，验证了算法的可行性与适用性。同时根据不同的海况对可能出现的问题进行了仿真，提出了解决方案。最后，提出了渔船曳纲张力测量中干扰的滤波处理的硬件设计方案。根据对数据转换与传输要求，给出了相应的软件部分。关

4、键词：拖网渔船，数字滤波，张力测量，瞬间过载武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACT昕豳thetrawlfishinghasholdthedominantpositioninthecapturefisherygradually,therequirementsoftheautomationofthetrawlboatsaregettinghigherandhigher,theperformanceimpactonthefishingcapacityandtheproductioncostsdirectly,a

5、ndthemeasurementofthewarp’Stensionisanimportantaspectsofit．Whenthetrawlboatisfishing，peoplecanknowthewarp’Stensionatalltimes，anddeterminewhetherornottogiveallalarm，whichaccordstothewarp’Stension，tomakethetrawlboattoslowdownorstop．Butbecauseofthewindwaves、o

6、bstacleorsomeotherthings，themeasureofthewarp’Stensionwillbeinterfered，accordingtothestatistics，theseinterferencefactorswillmakethewarp’Stensiontochangecyclical，suchoftheexistencecircumstanceswillcausethereadingofthewarp’Stensiondiscommodiously,whichmayresu

7、ltintheinstantaneousoverload,and1eadstounnecessaryalarmconstruction．Theissueisstudiedinthisarticle．Throughanalysisoftheinterferencefactors，givingadigitalfilteringalgorithmtofilterouttheinterferencesignalwhenmeasuring．Duetothelowfrequencyoftheinterferencesi

8、gnal，thetraditionalfilters，suchasKalmanfilter,time-varyingfilteL觚t．orderfilterareverydifficulttosolvetheproblem，inthisarticle，itputsfbrtllanappropriatefilteringalgorithm,whichaccordstosomechangestotheclassica