遥控船模控制系统的设计
基于无线遥控小船的设计方案制作_毕业论文
基于无线遥控小船的设计制作摘要:本设计采用编码器构成主从式控制系统,通过无线视频编码发射器和无线射频解码接收控制器来提高其控制的可靠性。
小船是以塑料为船身,加以电动机带动螺旋桨驱动,用两个电机的正反转来控制船的航向,RX-2芯片、控制电路和电源电路以及其它构成,主要分电机驱动部分、无线遥控部分、航向控制部分等。
本次设计基于完备的软硬件系统,很好的实现了小船的无线遥控,任意航线的行驶,完成撒料喂鱼的任务。
关键词:编码器转向控制芯片RX-2电机驱动一、绪论1.1课题产生的背景和意义1.1.1课题背景自第一台工业机器人诞生以来,智能机器的发展已经遍及机械、电子冶金、交通、宇航、国防等领域。
近几年机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。
随着科学技术的发展,运用机器人的传感的类越来越多,其中传感器成为机器人自动行走和障碍的重要部件。
传感器的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于传感器的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器运转需要通过大量的运算也能识别一些结构化环境简单的目标。
随着微电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展,数码相机、DVD/洗衣机、汽车等面向最终用户的消费类产品越来越呈现出光机电一体化、智能化、小型化、节能化等趋势。
光纤制造设备、集成电路芯片制造设备、石油化工生产设备、汽车和飞机制造设备等现代化的装备工业也体现着机电一体化、智能化、自动化的显著特点。
高科技含量的点电子互动式小车也将成为玩具行业发展的主流。
目前,我国在这些方面的技术水平与欧美等拥有先进制造技术的国家还有相当的差距。
我们迫切需要培养和训练能够设计智能化、自动化设备的工程技术人才。
智能化作为现代科技发展的新方向,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科技勘探,娱乐等用途。
智能遥控小船就是其中的一个体现。
本次设计的无线遥控小船,采用RX-2芯片编码器作为小船的控制核心;采用编码器的高低频来控制小船在各区域的行驶。
单片机无线遥控船模设计与制作
第1章绪论1.1概述随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线电通信技术受到了很多关注,呈现非常好的发展势头,,因为在我们现实生活中存在着如此多这样的应用领域,系统需要不断地实时传输小量的突发信号,在传统的无线电通信系统中,短距离的无线通信技术可以在相对较近距离内实现相互之间通信或相关操作,无线电数据传输系统已成为现在通信业乃至整个信息业的热点,被广泛应用于报警、无线遥控、军事通信、无线局域网等范围,具有很大的实际应用价值。
一般情况下,单片机在获取实时数据之后,仍需要将数据传出去,而有线的数据传输主要依赖于有线的线路。
例如采用CAN总线、串并行总线等,且有线的线路具有成本非常高,维护不方便等缺点。
无线数据传输是如何发展起来的呢?它是在有线数据传输基础上逐渐发展起来的。
而无线数据通信时通过接收模块和发射模块进行传送数据的,具有不占空间,成本较低且可靠性高,传输过程中的干扰小及维护方便等特点,提高了信息传输过程中的可靠性。
因此,我们借此单片机课程设计机会,深深体会无线电的实用价值,初步了解并研究单片机无线遥控原理,从简单的遥控小车开始,设计一个完整的遥控系统,以对日后的学习研究中做一个很好的基础与铺垫。
1.2 课题研究背景无线遥控,顾名思义,就是一种用来远程控制机器的装置。
现代的遥控器,主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。
时至今日,无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用,给人们带来了极大的便利。
而现在无线遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中,随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类,简单来说常见的有2种,一种是家电常用的红外遥控模式(IR Remote Control),另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式(RF Remote Control)[][11]。
无线遥控船所讲的遥控技术正是无线遥控模式,无线遥控是无线电遥控,它是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
遥控船模系统-手机软件设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告题目遥控船模系统-手机软件设计学院自动化专业电气工程与自动化姓名班级学号指导教师一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义本文主要设计手机APP开发以及遥控船模的研究背景及课题的国内外研究现状,课题的主要研究方向及其难点等。
随着科技进步以及人民生活水平提高,智能手机得到飞速发展。
我们借助安卓平台,运用蓝牙传输技术,实现对船模实时遥控,完成前进,后退,左转,右转等动作。
同时也为遥控玩具的制作提供新的路径。
蓝牙开发工具为 Eclipse 集成,用Java 语言开发。
该系统在实际生活中有很大的开发潜力。
这就是此课题的目的及意义。
Android 中文俗称安卓,是一个以Linux 为基础的开放源代码操作系统,主要用于移动设备,由Google 成立的Open Handset Alliance(OHA,开放手持设备联盟)持续领导与开发中。
Android 系统最初由安迪• 鲁宾(Andy Rubin)开发制作,最初开发这个系统的目的是利用其创建一个能够与PC 上网的“智能手机”生态圈。
但是后来,智能手机市场开始快速成长,Android 被改造为一款面向手机的操作系统。
Android 通过提供一个以开源的Linux 内核为基础而构建的开放的开发环境,为移动应用程序的应用开发提供了新机遇。
通过一系列API 库,所有应用程序都可以访问硬件,并且在严格受控的条件下完全支持应用程序的交互。
在android 中,所有应用程序有相同的优先级。
第三方和本地应用程序都使用相同的API 进行编写,而且都在相同的运行时上执行。
用户可以删除任何本地应用程序,并使用相应的第三方应用程序对其进行代替,甚至连拨号程序和主屏幕都可以进行替换。
在2007 年11 月 5 日这天,谷歌公司正式向外界展示了这款名为Android 的操作系统,本程序是基于Android 2.1 系统,所用开发工具为Eclipse 集成开发环境,Eclipse 是著名的跨平台的自由集成开发环境,在此开发环境下开发软件非常的方便。
新型船舶智能控制系统的设计与实现
新型船舶智能控制系统的设计与实现近年来,伴随着航运行业的发展,新型船舶智能控制系统的设计与实现正在成为航运领域中备受重视的方向。
这一技术的出现,不仅可以提高船舶的安全性、航行效率,还有很大的节能效果,从而帮助企业节省费用,提高经济效益。
一、智能控制系统的介绍新型船舶智能控制系统是指利用现代传感技术、计算机网络和先进控制算法等技术手段,实现对船舶运行的智能化控制,并能够对船舶实时状态进行监控、分析和预测。
这一系统可以实时收集、存储和分析船舶各种数据,如航行速度、油耗、气压、温度等,为船长提供决策依据,从而提高船舶的运行效率和安全性。
二、新型船舶智能控制系统的设计要素新型船舶智能控制系统的设计包括了多个要素,如传感器、控制器、通信网络等。
传感器是系统的关键部件,负责收集船舶各种数据,因此传感器的选择和布置非常重要。
控制器是系统的核心,负责数据处理和控制算法的实现。
通信网络则负责数据传输和系统协同。
三、新型船舶智能控制系统的实现技术新型船舶智能控制系统的实现技术主要包括了传感器技术、控制算法技术、通信网络技术等方面。
其中传感器技术包括了温度传感器、压力传感器、流量计、加速度计、陀螺仪等多种传感器。
控制算法技术包括了控制策略、大数据分析技术、人工智能技术等。
通信网络技术包括了卫星通信和地面网络通信等。
四、新型船舶智能控制系统的优势和应用价值新型船舶智能控制系统的优势和应用价值主要表现在以下几个方面:1.提高船舶安全性。
通过实时监控船舶的状态,及时发现问题,预防失灵,大大提高船舶的安全性和稳定性。
2.提高船舶运行效率。
智能控制系统可以通过大数据分析技术,对船舶实时数据进行清晰、简单、直观分析,从而更好地掌握船舶运行情况,提高运行效率。
3.减少油耗、降低能耗。
智能控制系统可以通过控制算法的优化实现更好的船舶控制,从而实现节能效果,也可以减少船舶运行过程中的碳排放。
4.降低运营成本,提高经济效益。
智能控制系统可以通过掌握船舶实时数据和控制船舶运行,减少设备损耗,从而降低运营成本,提高经济效益,增加企业收益。
船舶主机遥控仿真系统的设计与开发的开题报告
船舶主机遥控仿真系统的设计与开发的开题报告一、选题背景近年来,随着船舶制造业的快速发展,船舶的机电化程度逐渐提高。
其中,主机是船舶的核心部件之一。
传统的操作方式是需要船员现场操纵主机,然而这种操作方式存在安全隐患,且在恶劣的海况下,操作人员的身体也会受到很大的影响。
因此,研发一种船舶主机遥控仿真系统既可以保证船舶安全,又可以提高航行效率,有非常实际的意义。
二、研究目的本次设计研发的船舶主机遥控仿真系统,旨在解决传统操纵方式的不足,以控制船舶主机为例,通过模拟真实情况,实现对主机的遥控操作,让操纵者可以在安全、舒适的环境下进行操作,从而提高船舶航行效率和安全性。
三、研究内容与技术路线1.研究内容(1)船舶主机遥控仿真系统需求分析:根据用户需求,分析船舶主机遥控仿真系统的具体功能和性能要求,确定核心技术和研发方向等。
(2)船舶主机遥控仿真系统架构设计:设计船舶主机遥控仿真系统的总体架构,包括前端控制器、后端控制器、通信传输、数据存储等。
(3)船舶主机遥控仿真系统界面设计:设计船舶主机遥控仿真系统的界面,使其直观、易用。
(4)船舶主机遥控仿真系统数据采集与处理:设计数据采集和处理模块,实现对船舶主机数据的采集和解析处理。
(5)船舶主机遥控仿真系统远程控制:设计远程控制模块,实现对船舶主机的遥控操纵。
2.技术路线(1)前端开发使用Vue.js框架编写前端控制器组件。
(2)后端开发使用Spring Boot框架编写后端控制器组件。
使用Netty框架进行通信。
(3)数据采集与处理使用Modbu-RTU通信协议进行数据采集。
使用Java实现Modbus-Rtu解析。
(4)远程控制使用客户端-服务器技术实现遥控操纵。
使用WebSocket实现远程数据传输。
四、研究计划(1)第一阶段(2周)船舶主机遥控仿真系统需求分析。
(2)第二阶段(4周)船舶主机遥控仿真系统总体架构设计和界面设计。
(3)第三阶段(6周)数据采集、处理模块和远程控制模块的研发。
舰船自主控制系统的设计与实现
舰船自主控制系统的设计与实现第一章绪论自主控制系统是指舰船通过其内部设备以及人工智能和其他技术控制船只,以实现无人驾驶、船只自动导航等功能的基本设备和技术系统。
本文将探讨舰船自主控制系统的设计与实现。
第二章舰船自主控制系统的设计2.1 系统结构的设计舰船自主控制系统的结构包括传感器、计算机处理器、控制器、执行机构等。
其中传感器主要用于获取环境信息,如水流速、水温、气压等,计算机处理器用于处理传感器获取的数据,控制器则负责将处理器计算出的信息实现转化成控制信号,执行机构则执行控制信号,以实现船舶的运行控制。
2.2 功能模块的设计舰船自主控制系统功能模块主要包括导航模块、舵机模块、动力模块、状态监测与预警模块等。
导航模块主要负责船只的位置测定、航线规划与控制,舵机模块则主要负责舵机操作,动力模块则实现动力输出与控制,状态监测与预警模块则监测船只状态,通过预警保障船只运行安全。
2.3 设备选型的设计舰船自主控制系统的设备选型是设计中至关重要的一部分。
传感器主要包括慢性压力传感器、电容式水位计、数字氧浓度传感器等。
计算机处理器则采用船载嵌入式计算机,控制器则通过驱动器实现,执行机构则主要采用液压执行器、电动执行机构等。
第三章舰船自主控制系统的实现3.1 系统集成的实现舰船自主控制系统的实现主要包括系统集成、系统调试和安全性控制等。
系统集成是整个控制系统的保证,必须严格执行相应的操作流程和标准,能够保证系统的稳定性和性能。
3.2 系统调试的实现系统调试的实现包括软件实现和硬件实现。
软件实现主要包括程序设计、编码和调试,必须深入理解硬件架构和软件实现原理。
硬件实现则需要进行调试拥有丰富的实践经验和声音,能够快速识别硬件或者软件问题并进行解决。
3.3 安全性控制的实现安全性控制的实现是保证整个舰船自主控制系统能够可靠正常运输的必要保障措施。
安全性控制包括电磁兼容性、系统安全性、运行安全性等。
第四章舰船自主控制系统的应用舰船自主控制系统的广泛应用,能够为人类生命和船只物资提供更好、更安全的保障,同时也降低了人力和资源的浪费。
船舶智能控制系统的设计与实现
船舶智能控制系统的设计与实现第一章:绪论随着科技的不断发展,在生产过程中,越来越多的企业将人工智能技术应用于船舶智能控制系统中,提高了船舶安全性和有效性。
本文主要围绕船舶智能控制系统的设计与实现进行研究。
第二章:船舶智能控制系统的概述船舶智能控制系统是一种基于计算机技术、通讯技术、自动化控制技术等多个领域技术相互集成的控制系统。
该系统旨在提高船舶的安全性、可靠性和运输效率。
通常,船舶智能控制系统包括控制系统、传感器、执行器、通信模块、处理器等组成部分。
第三章:船舶智能控制系统的设计3.1 控制系统设计船舶智能控制系统控制模型包括监测、定位、传输、分析、判断、执行和反馈等几大功能模块。
控制系统需要设计成符合船舶工作环境条件的可靠性、高效性、稳定性的系统。
3.2 传感器设计船舶智能控制系统中传感器分为两大类:测量传感器和探测传感器。
测量传感器包括船体重量、位移、力矩等测量;探测传感器则通过红外线、超声波、雷达等方式,探测船舶周边环境和目标物。
3.3 执行器设计执行器又称执行机构,一般指控制系统传回的指令,转换成相应的运动或策略,调节控制系统。
执行器包括电机、气缸、电磁阀等,要求具有快速响应、高效率、可靠性等特性。
3.4 通信模块设计船舶智能控制系统的通信模块分为数据传输和指令传输两种形式,可以通过卫星通信、GPS、红外线、无线局域网等方式进行数据传输。
3.5 处理器设计船舶智能控制系统需要高速处理器,可以响应复杂的控制指令,并根据传感器输入的数据进行快速的控制决策,这样才能满足船舶智能控制系统的工作要求。
第四章:船舶智能控制系统的实现4.1 船舶位置控制系统船舶位置控制系统是船舶智能控制系统中重要的一个模块。
通过不断的重复位置修正和航路跟踪,保障轮廓线和动力线之间的关系稳定,从而提高船体稳定性和航行安全性。
4.2 航行控制系统船舶智能控制系统中航行控制系统是一个实现智能化导航、雷达探测、位置控制等功能的组合系统。
船舶自动化控制系统的设计与实现
船舶自动化控制系统的设计与实现船舶自动化控制系统是一种关键性的工程,涉及到船舶的自动化控制、电力、热力、燃油等系统。
本文所述的船舶自动化控制系统主要是指船舶的宏控系统。
一、船舶自动化控制系统的系统架构船舶自动化控制系统的系统架构从宏观上分为三个部分:船舶自动化仪表、控制器和控制设备。
其中,船舶自动化仪表负责接收和显示信息;控制器和控制设备负责收集、分析、维护和控制相应的信息。
二、船舶自动化控制系统的集成框架船舶自动化控制系统的集成框架是指整个系统由几个子系统组成。
船舶自动化控制系统主要由两个子系统组成:船舶自动控制系统和船舶自动设备监控和诊断系统。
船舶自动控制系统主要是船舶的传感器系统、控制处理机和推进机组控制系统。
传感器系统负责收集船尾和尾部的信息,控制处理机负责对采集到的信息进行处理和分析,推进机组控制系统则负责控制船舶的推进器。
船舶自动设备监控和诊断系统主要由船舶进出口信息采集系统、CCS(集控中心系统)和设备监控及诊断系统三部分组成。
将采集到的信息提供给CCS进行统一管理,同时可以通过设备监控及诊断系统来对船舶的设备进行监控和故障诊断。
三、船舶自动化控制系统的集成实现船舶自动化控制系统的集成实现需要在软件层面和硬件层面进行。
从硬件层面分为两个部分:船舶自动化控制系统的硬件和船舶自动化设备硬件。
从软件层面分为:船舶自动化控制系统软件和船舶自动化设备软件两个部分。
船舶自动化控制系统的硬件主要是指CCS系统的硬件,包括服务器、交换机、网桥、工控机等;自动设备硬件则是指设备硬件,包括传感器等。
船舶自动化控制系统的软件则是指基于CCS的操作系统,包括VB、Java、C++等。
设备软件包括全自动设备管理软件、自动诊断软件等。
四、船舶自动化控制系统的集成应用船舶自动化控制系统的集成应用主要是指船舶的实时信息反馈,并能根据信息进行设备的调整和处理。
同时还能对设备进行故障检测和诊断,以便及时维修和保养设备。
船舶综合模拟器控制系统的设计研究
成 。硬 件 结 构 设 计 如 图 2 示 ,操 所
纵 台面 板 的 操 舵 装 置 ( 动 舵 、应 随
急 舵 )、 车 钟 、 罗 经 、 声 号 (鸣 笛 、 应 答 ) 靠 离 码 头 部 署 、 舵 、 角 指 示 器 、视 景 控 制 等 部 件 采 用
2、 模 拟 船 的 硬 件 设 计
2 1船 舶 操 纵 模 拟 器 的 硬 件 设 计 .
船 舶操 纵 模 拟 器 用于 操纵 本 船 和 显 示 环 境 信 息 。 主 要 由 操 纵 台 控 制 机 、 操 纵 面 板 、 中央 控 制 电 路 模 块 、 采 集 模 块 和 显 示 设 备 组
一
公约 》 ,提 高 船 员 的 基 本 素 质 和
专 业 技 能 ,保 障 水 上 人 命 和 财 产
于 一 体 的 多 本 船 船 舶 综 合 模 拟 器
( 1 越 来 越 受 到 学 员 的欢 迎 。 船 图 ) 舶综 合 模 拟器 由硬 件 部 分 和软 件 部
的 安 全 ,保 护 海 洋 环 境 ; 同 时 ,
演 练 , 物 理 真 实 感 、行 为真 实 感 其 和 操 船 环 境 真 实 感 还 有 较 大 的 发
展 空 间。随 着 电子 技 术 、信息 技 术
检 测 的 结 果 传 送 给 计 算 机 , 通 过
模 拟 软 件 来 变 换 操 船 的 场 景 , 同
时 ,将 当 前 的 舵 转 过 的 角 度 、 主 机 转 速 、 起 动 气 压 等 传 送 给 控 制
图 2船 舶 操 纵 模 拟 器 硬 件 结 构 图
像 与 电 子海 图 实 时 匹配 算 法 , 雷 将 达 图像 和 电 子海 图有机 地 结 合 在 一
遥控大型船模型原理及应用
遥控大型船模型原理及应用遥控大型船模型是指一种通过遥控器控制的模拟真实船只的模型。
它的原理是利用无线电和电子技术,通过遥控器发送指令,实现对船模型的操控。
一般来说,遥控大型船模型由以下几个主要部分组成:船体、动力系统、舵机、遥控器和接收器。
首先是船体。
大型船模一般采用仿真比例设计,不仅在外观上要保持与真船相似,而且在结构上也要尽量复制真实船只的布局,以便提高模型的稳定性和真实度。
为了保持稳定,船体通常采用轻质但强度较高的材料制成,如玻璃纤维增强塑料或碳纤维。
其次是动力系统。
大型船模采用电动或燃油动力驱动。
电动船模一般使用电池供电,通过电机转动螺旋桨产生推力。
燃油动力船模则使用内燃机,将燃油燃烧产生的能量转化为动力。
动力系统需要根据船模的大小和比例进行选择,以确保足够的推力来驱动船体。
舵机是控制船模转向的关键部件。
船模的舵机通常分为舵机舵柄和舵柄伺服,前者用于控制舵的位置,后者用于将遥控器发送的信号转化为机械运动,实现对舵的控制。
舵机通常由电机、减速装置和传动杆组成,通过接收遥控器发出的指令来改变船模的航向。
遥控器是用于发送指令的设备。
遥控器一般由发射器和接收器组成。
发射器类似于手持设备,其中包含操纵杆、按钮和滑块等控制元素,通过操作这些元素来控制船模的各项功能。
接收器则与船模连接,接收遥控器发出的指令,并将其转化为相应的控制信号发送给舵机和动力系统。
遥控器一般采用无线电技术,如射频或红外线技术。
遥控大型船模的应用非常广泛。
首先,它被广泛用于模拟实际船舶的操控和操作培训。
通过遥控大型船模,船员可以在模拟环境中进行实际操作的训练,提高操作技能和应对突发状况的能力。
其次,它也被用于航模爱好者的娱乐活动。
通过遥控大型船模,人们可以在湖泊或大海上体验驾驶大型船只的乐趣,享受模拟航海的真实感。
此外,遥控大型船模还被用于科学研究。
例如,科学家们可以利用大型船模来研究船舶的流体力学特性,优化船体设计和探究船舶在不同环境下的性能。
遥控船设计
遥控船设计摘要:无线远程控制技术起源于美国,国家资金投入极大地促进了无线远程控制技术的发展,其中日本、美国和德国等发达国家在无线远程控制技术上占有显著的领先地位,而韩国则在这一领域取得了领先地位。
我国遥控车船的发展起步比较晚,技术水平相对落后,因此,研究开发一套能够实现完全自动控制的车船系统对开展遥控车船技术的研究有着非常重要的意义。
本课题拟将科技和智能化技术融入其中,开发遥控船,通过遥控器上的按键,可对船的行驶进行遥控操作,同时该船可用于辅助救援、载物和钓鱼等需求。
关键词:无线遥控;单片机;直流电机;一、遥控船研究现状(一)遥控器工业遥控安其工作原理分为红外遥控和无线电遥控。
由于工程机械的应用范围日益扩大,其应用范围也日益扩大。
远程遥控设备的发展速度越来越快,在这方面的应用也越来越多,我们采用的是无无线电遥控器。
此遥控装置是用来对按键的信号进行解码,并将其调制为电磁波发送出去,而接收机则会对其进行放大。
经译码辨识后用于对继电器进行控制,并对电气部件及马达进行驱动,以达到远程控制的目的。
它的优势在于避免了来自于工业热量的照射,而且没有指向,能够高效地分辨信道;但其不足之处在于抗冲击力和温度特性不好。
整个遥控器系统包括发送端和接收端两部分,其中,编码电路,发射电路。
在接收端,主要是通过接收线路解码器的构成主要由接收电路由高频率、解调两个部件组成。
编码机由操作员(操作切换或电位计等)来进行操作。
编码器是由操作者来生成所要求的控制命令;接收器的高频率部件接收来自于该天线的弱信号,并把该信号发送给该接收器。
解调电路在解码后,将不同的指令信息传递给解码电路进行解码。
解码后的命令发送给放大器,由放大器将该指令被放大到某一特定的值后,放大电路再把该值放大到所需的功率,以带动机械运动,实现对目标的控制。
根据波长的长短,可以分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
红光在0.62至0.76um之间;红外波长大于红光,紫外线波长小于紫光。
遥控船控制系统设计
遥控船控制系统设计第1章绪论1.1概述随着现代通信技术的飞速发展,近距离⽆线电通信技术受到了很多关注,呈现⾮常好的发展势头,,因为在我们现实⽣活中存在着如此多这样的应⽤领域,系统需要不断地实时传输⼩量的突发信号,在传统的⽆线电通信系统中,短距离的⽆线通信技术可以在相对较近距离内实现相互之间通信或相关操作,⽆线电数据传输系统已成为现在通信业乃⾄整个信息业的热点,被⼴泛应⽤于报警、⽆线遥控、军事通信、⽆线局域⽹等范围,具有很⼤的实际应⽤价值。
⼀般情况下,单⽚机在获取实时数据之后,仍需要将数据传出去,⽽有线的数据传输主要依赖于有线的线路。
例如采⽤CAN 总线、串并⾏总线等,且有线的线路具有成本⾮常⾼,维护不⽅便等缺点。
⽆线数据传输是如何发展起来的呢?它是在有线数据传输基础上逐渐发展起来的。
⽽⽆线数据通信时通过接收模块和发射模块进⾏传送数据的,具有不占空间,成本较低且可靠性⾼,传输过程中的⼲扰⼩及维护⽅便等特点,提⾼了信息传输过程中的可靠性。
因此,我们借此单⽚机课程设计机会,深深体会⽆线电的实⽤价值,初步了解并研究单⽚机⽆线遥控原理,从简单的遥控⼩车开始,设计⼀个完整的遥控系统,以对⽇后的学习研究中做⼀个很好的基础与铺垫。
1.2 课题研究背景⽆线遥控,顾名思义,就是⼀种⽤来远程控制机器的装置。
现代的遥控器,主要是由集成电路电板和⽤来产⽣不同讯息的按钮所组成。
时⾄今⽇,⽆线遥控器已经在⽣活中得到了越来越多的应⽤,给⼈们带来了极⼤的便利。
⽽现在⽆线遥控技术越来越多的运⽤在我们的⽣活当中,随着科技的进步⽆线遥控器也扩展到了许多种类,简单来说常见的有2种,⼀种是家电常⽤的红外遥控模式(IR Remote Control),另⼀种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常⽤的⽆线电遥控模式(RF Remote Control)[][11]。
⽆线遥控船所讲的遥控技术正是⽆线遥控模式,⽆线遥控是⽆线电遥控,它是利⽤⽆线电信号对远⽅的各种机构进⾏控制的遥控设备。
无人作业船远程操控系统的电气设计
无人作业船远程操控系统的电气设计摘要针对作业船的运行场景及操控需求,给出了无人作业船远程操控系统的整体设计方案,同时对船侧测控终端、岸侧遥控主机及无线传输模块展开了详细设计。
关键词:无人船;远程操控;无线传输1前言常见的作业船需要配备驾驶员、作业员上船操作,一般通过油料驱动,人工识别作业环境、作业对象,人力成本较高,工作强度大效率低,且作业过程依赖个人经验、主观性较强。
因此亟待开发一种新型的作业船操控系统,实现电力驱动、船上无人化设计,利于船体小型化,降低阻力,节约能耗,同时避免人员上船存在的水上安全隐患,通过远程操控、环境动态感知、对象智能识别、自动作业控制,降低人力成本、提高作业效率。
2系统设计2.1系统概述无人作业船远程操控系统(以下简称系统或无人船远控系统)运作过程中,不需要工作人员上船,采用远程方式进行操控。
系统通过船上相机监视船体运行环境;通过声纳、水下相机感知水下环境,识别作业对象及状态;通过PLC控制各执行机构动作;通过大容量高速无线传输通道,实现船端、岸端无线数据传输。
由于作业场景的特殊性,对操控系统的稳定性、可靠性、便捷性有较高要求。
2.2整体设计系统由船侧的测控终端和岸侧的遥控主机两部分组成,船端和岸端通过高速无线通道传输数据,系统结构如下图所示。
图1 系统结构船侧包括前端感知装置、测控设备、无线传输设备及电源模块:1)前端感知装置:由船头相机、水下相机和声纳组成,用于感知无人船运行环境、水下环境。
2)测控设备:核心为PLC,用于控制船体推进器动作,同时检测各设备状态,通过无线与岸上遥控主机通讯。
3)无线传输设备:包括图传设备和无线控制模块,图像设备主要用于传输大容量图像数据,同时也传输操控数据,无线控制模块用于传输操控数据,操控数据具备冗余传输能力。
4)电源模块:大容量动力锂电池及配套的变压器为推进器及船上设备提供电源,可连续工作8小时以上。
岸侧遥控主机为一台手持操作台。
基于PLC的船舶主机遥控系统的设计解读
前言上世纪五十年代以来,船舶自动化技术经历了由轮机当班人员在机旁依照驾驶台指令操作的本地控制、采用机舱集控室的集中控制、机舱无人值班船舶到属于全自动化以节能为中心的网络型的发展过程。
也就是在这个发展形势下,主机遥控系统应运而生并发展迅速。
因为世界主要造船国家船级社已把主机遥控系统作为“无人机舱”规范中不可缺少的部分。
随着船舶自动化水平的不断提高,船舶主机遥控技术发展也很快,近几年下水的船舶主机遥控系统几乎全部采用微机控制,它的主要特点是采用微型计算机用软件编程的方法,代替了常规硬件电路的逻辑和数字运算功能。
而目前设计采用微机控制的遥控系统主要有两种方案:一是采用专用或通用工业控制微机,如西门子DIFA系列微机主机遥控系统,挪威康士伯的Auto chief系列微机主机遥控系统,国内有交通部上海船舶运输科学研究所研制的CY8800型微机主机遥控;另外是采用可编程序控制器,如西门子SIMOS RCS51型号PLC柴油主机遥控系统,但国内还没有推广应用的PLC主机遥控系统正式成熟产品。
因此,利用可编程序控制器为控制核心开发中速主机遥控系统,也具有广阔的市场应用前景。
可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是在六十年代后期和七十年代初期问世的,是面向用户的电子计算机,能用来完成各种各样的复杂程度不同的工业控制功能,一度成为工业自动化领域的三大支柱。
PLC的主要特点和优势体现在:1.灵活性可编程控制器的出现,电气工程师不必为每套设备配置专用控制装置,硬件设备可以采用相同的可编程控制器,只编写不同应用软件即可,这样,能满足所控制生产流程频繁变化的要求。
而且,可以用一台可编程序控制器控制几台操作方式完全不同的设备。
可编程序控制器为原设计的改进和修订提供了极其方便的手段,大大缩短了更新时间。
2.成本低、可靠性高可编程序控制器提供的继电器触点、计时器、计数器、顺控器的数量与实际数量的继电器、计数器、顺控器相比要便宜的多。
我国远洋渔船自动化遥控系统设计模式研究
P L C系统主要 由中央处理器 ( C P U ) 、存储 器、输入单元 、输出单元 、通信接 口、扩展接 口 电源等部分组成。其中,C P U是 P L C的核心 ,输 入单元与输出单元是连接现场输入/ 输 出设备与 C P U之间的接 口电路 ,通信接 口用于与编程器 、
上 位计算 机等外设 连接 。
旧船或是将近海渔船改造后投入公海使用 。据农 业部统计 ,现有公海作业渔船中 5 0 %以上的超低
温金 枪鱼 延 绳钓 船 、大型 拖 网加 工船 和 金枪 鱼 围
现主机遥控系统功能,通过通讯 网络实现对主机 起停部分的 自 动控制及安保系统设计。 2 . 1 P L C简 介 P L C是一种专门为在工业环境下应用而设计
远洋 渔业 是 海洋 渔 业 的重 要组 成 部 分 。之 所 以谓 之远 洋 ,是 指远 离 本 国渔 港 或渔 业基 地 ,在 别 国沿 岸 海 域 或 深 海从 事 捕 捞 活 动 的渔 业 生 产 。 我 国 的远 洋 渔 业 起 步 于 1 9 8 5年 , 以过 洋 性 渔业
是2 O 世纪 7 0 _ _ 8 0 年代设计建造的近海船舶 ,总 体性能落后 、船体状况较差 、安全设施不可靠 、 能耗高 、缺乏竞争力。在西非从事过洋性作业的 2 0 2 艘拖网渔船 中,有 1 1 0艘船龄超过 2 0 a 。远 洋渔船技术装备水平偏低 ,无论是工作母船 、辅 助船 ,还是机械装备或助渔导航仪器设备等 自动 化程度都有待于进一步提高。远洋渔船的破 旧和 落后严重制约我 国远洋渔业 的发展 ,对该 问题 的 解决 已迫在眉睫。
组 成 自动控 制 系统 的元 件有 气动 、机 械 、液
输 出,控制各种类型的机械或生产过程 。P L C及 其外围设备与工业控制系统形成一个整体 ,程序
船舶主机遥控装置模拟调试系统设计
b g i g s s e f r t e r mo e c n r ls t o i d e u g n y t m o h e t o t o e f m d l s e d ma i e d e e e g n . t i a n y u e o t s p e r n i s l n i e I s m i l s d t e t t e r m o e c n r ls t wih u n i e h e t o t o e t o te g n
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船 舶主机 遥控装 置模拟 调试 系平 金 华标 常 勇 上 海航 海仪 器 总厂 彭和 平 徐 廷 良
[ 内容 提 要 ] :此 文介 绍 一 种 针 对船 舶 主机 遥 控 装
的 主要 功 能 是根 据 上 位微 机 的指 令 ,模 拟柴 油 机及 相 关 执 行 机 构 的工 作 状态 和 相应 传 感 器 输 出的 信号 。模 拟 的 信号 主要 包括 柴油 机转 速 、 旋 桨转 速转 向 、 却 螺 冷 水温高、 滑油 压 力低 、 轮箱 合 排脱 排 响应 及 紧急 停 油 齿 故 障等 。同 时 系统还 利用 单 片机 的片 内 A/ 转 换 器 采 D 集 车钟 信 号 和遥 控装 置输 出的调 速 信号 。
I A 总 线 的 Al和 A0 A2 S 0 Al 通过 译 码 器 7 HC1 8产 生 4 3 地 址 信号 , 别 选通 各路 锁 存器 和 缓 冲器 。系统 的锁 存 分 器 为 7 HC3 3 缓 冲器 为 7 HC 4 。 4 7, 4 2 5
0 引言 在 船舶 主 机 遥控 装 置 的生 产过 程 中 ,由于 生 产现 场通 常 没有 控 制 对象 。 为 了对 遥控 装 置 的功 能 和性 能 进 行 调试 和 检 验 ,检 测 调 试 设备 需 要测 试 遥 控装 置 相 关 的性 能参 数 、 集和 评 价 ( 断 其正 确性 ) 控装 置 采 判 遥 输 出 的控 制 信 号 ,还 应 模 拟柴 油 机及 相 关 设备 的响 应
一种船模位置控制系统设计
一种船模位置控制系统设计摘要针对试验水池,为获取海水中的电磁场分布,设计了一种基于变频器控制的船模位置系统,实现船模三轴向的高精度运动控制,较好地满足试验需求。
关键词船模; 变频器; 位置控制; 速度精度AbstractAiming at a test water basin which could get the distribution of electromagnetic field in water, a ship-model position control system has been designed based on inverter,which could meet the high-precision motion control of ship-model on three axial directions,and the requirement of test.Key wordsship-model; inverter; position control; velocity precision0 引言船模位置控制系统是船舶性能试验的基本设备,其作用是拖曳船模或其他模型在试验水池中作匀速运动,以测量速度稳定后的船舶性能相关参数,达到预报和验证船型设计优劣的目的。
设计、建造一艘现代舰船周期长、耗资巨大,因此在建造前的设计中,伴随着不同的设计阶段,根据不同需要做相应的模型试验是必要的[1]。
通过利用水中目标的下半空间的磁场测试技术,反演推算整个目标空间的磁场分布[2]。
为实现船模的位置控制精度及运动平稳性,通常在行车拖动系统中加入变频器改造达到优化动态性能,降低功耗和降低故障发生率的目的[3-4],或在拖动系统中通过添加PI控制有助于改善电机拖动系统的动态特性[5],或利用变频器直流制动功能实现大惯量交流拖动系统准确停车控制的设计方法[6]。
本文通过对试验水池进行改造建设,拟测量出船模在池底运动中的電磁场分布情况,因此建立低磁性与电绝缘性船模位置控制系统,实现船模的高精度位置控制和速度运行要求。
船舶主机遥控系统的设计与实现
船舶主机遥控系统的设计与实现船舶主机遥控系统的设计与实现【摘要】随着社会的发展,经济水平的提高,科学技术的的不断进步,船舶也渐渐地朝网络化和智能化的方向在不断地发展,船舶的机舱的自动化程度也变得越来越高了。
为了使我国的船舶行业能够在迅速发展的国际环境下处于一种优势,国家推出了各种各样的政策,紧紧跟随着世界船舶行业的发展步伐,从而完成我国成为海上的强国的梦想。
船舶最为主要的装置便是主机了,为了使它能够更加的完美,我们人类能够对它实行更加优化的控制,主机的系统优化已经成为船舶行业的发展的一个热点关注的问题了。
与此同时,船舶行业的机舱的自动化与他的计算机的技术发展的相当的迅猛,船舶行业的主机遥控系统已经成为一个必不可少的部分了,它不仅能够离主机的控制系统的距离比较遥远,还能够在船舶工作时达到无人驾驶的状态。
【关键词】船舶;主机遥控系统;设计就目前而言,大型的船舶的推进装置主要分为两类,即柴油机推进和电力推进。
我们在采用柴油机推进的时候,主柴油机是直接驱动螺旋桨的柴油机。
在一般的情况下,主柴油机能够在三个部位进行操作与控制,即机旁、集控室以及驾驶台这三个部位。
如果离开了集控室或者驾驶台的操作的话,就不能够通过机旁操纵机构直接操纵主机,在这中情况下,我们就需要在操纵部位和主机之间设置一套能够对它进行远距离的操纵控制,这就称为船舶主机遥控系统。
近几年来,随着社会的不断进步,科技的不断发展,主机遥控系统不仅能够改善工作人员的工作环境、传播的操纵性能,而且能够提高船舶在运行时的安全性、可靠性、经济性,因此,船舶主机遥控系统的改进是十分有必要的。
1 船舶机舱自动化的发展状况船舶行业是否实现现代化的重要标志之一就是船舶机舱是否实现了自动化,船舶自动化的控制和监测系统已经成为了动力装置、损管和电站以及辅机等系统的最重要的组成部分。
它不仅能够让机械装置在最好的状态下,很明显的提高船舶的可靠性、机动性和安全性以及它的生命力等等的技术性能的指标,而且还可以改善船舶行业的工作环境,减轻工作人员的劳动的强度。
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遥控船模控制系统的设计
作者:周新力, 贾利华
作者单位:周新力(华师一附中,湖北,武汉,430223), 贾利华(中船重工集团,第七一○研究所,湖北,宜昌,443003)
刊名:
中国水运(下半月)
英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT
年,卷(期):2009,09(8)
被引用次数:0次
1.聂军自航船模直流电机遥控遥测系统研究[期刊论文]-船舶 2008(01)
2.邱铁基于无线通讯机器人控制系统设计 2008(05)
3.汪木兰.陆红伟.严爱珍人工智能技术在数控系统中的应用研究[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术
2001(09)
本文链接:/Periodical_zgsy-xby200908063.aspx
授权使用:武汉理工大学(whlgdx),授权号:a39612f6-7562-457c-a011-9e3900df136e
下载时间:2010年11月25日。