船舶遥控驾驶操纵仿真系统的设计与实现

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1、中文摘要摘要近年来船舶自动化、机电伺服机构和无线通信技术的飞速发展，使得船舶遥控驾驶在技术和实现上成为可能。本文以将民用大型船舶改造为大型海上移动目标船为背景展开研究，设计并实现了船舶遥控驾驶操纵仿真系统。在此仿真系统上。作者也对船舶运动智能控制算法进行了研究。本文以船舶航向一主机综合智能控制仿真系统为基础，设计了船舶遥控驾驶操纵仿真系统。系统共分为八个部分，通过调度服务器对各个分布式仿真系统之间的关系进行统一调度。仿真系统设计有三种控制模式，分别为控制台模式、软盘台控制模式以及远程遥控模式等。．按实船遥控要求完成了船

2、舶航向与主机主要控制参数监控系统的设计，模拟实船驾控台设计研制生成了驾控台硬件系统，并在此基础上设计编制出驾控台上位机软件。为使岸站以及指挥船能实时观测遥控船运动情况，设计了远程视频监控系统，可实现船舶运动与主动力装置主要参数的远程观测，还可以通过远程视频图像观察机舱以及驾驶室的实际情况。在本系统所实现的仿真平台上，论文也对船舶运动智能控制进行了研究。以大型集装箱船舶为例，根据5446TEU集装箱船实船数据，建立了响应型船舶运动非线性数学模型。并将模糊控制与传统PID控制相结合，设计了船舶运动模糊自整定PID控制器并给

3、出仿真结果。在船舶遥控驾驶操纵仿真系统中实现了该仿真过程，仿真效果良好。本文对船舶遥控驾驶仿真系统进行了比较系统全面的研究，作者和大连海事大学船舶自动化与仿真器研究所的老师共同实现了该船舶遥控驾驶操纵仿真系统。关键字：船舶运动；遥控驾驶：仿真系统；视频监控；模糊自整定PID英文摘要DesignandImplementationoftheSimulationSystemforShipRemoteManoeuvringAbstractThetechnologyandimplementcouldbecarriedoutfor

4、shipremotecontrolwilhtherapiddevelopmentofshipautomation,electromotorservomechanismandwirelesscommunicationtechnologies．Inthispaper,based011thelargemovmgtargetshipreconstructedbyal缸gecivilship，aShipSimulationSystemforRemoteManoeuvringisdesignedandimplemented．Res

5、earchesonshipmotionintelligentcontrolalgorithmshavebeendonebasedonthissimulationsystem，TheShipSimulationSystemforRemoteManoeuvringisbased6ntheVirtualShipSimulationSystemofSteering-MainEngineIntegratedIntelligentContr01．Andtheshipsimulationsystemforremotecontrolh

6、aseightparts．Aimedatscheduleandcommunicationfordistributedsimulation,aserverisusedtomanagetherelationshipofthedistributedsimulationsystem．Therearethreemodesinthesimulationsystem,suchasshipcabconsolmode，$o佥warecontrolmodemadremotecontrolmode。Thesystemmonitoringma

7、inparametersofshipmotionandmainengineisdesignedbasedontheneedofactualshipremotecontrolsystem．TheremotevideomonitoringsysteTnisdesignedandimplementedforthestatusoftheshipcouldbeobservedeasilyatonshorestationorcommandship．Notonlytheparametersoftheshipmotionandmain

8、engineareobserved,butalsothereal—timevideoesofimportantplacessuchasthecabandengineroomcouldbe$eerlintheremotecontrolroom．Inthispaper,researchesonshipmotionintelligent