船舶电站并车与保护单元及其人机交互界面的研究

发布时间：2017-09-11 03:24

  本文关键词：船舶电站并车与保护单元及其人机交互界面的研究

  更多相关文章： 并车与保护单元 多代理系统 嵌入式技术 μC/GUI STM32

【摘要】：随着科学技术的快速发展,现代船舶的自动化水平也越来越高。船舶电站必须为现代化船舶提供稳定、持续的电源,这是保证船舶安全航行的重要条件,直接关系到船舶的生命力。因此对船舶电站的监测、控制和管理的过程显得尤为重要。本文根据船舶电站管理的相关资料和技术规范,以实验室现有的船舶电站并车与保护单元为研究基础,基于多代理系统对船舶电站并车与保护单元的并车与保护算法进行了仿真研究。利用现今电子产品中广泛使用的液晶触摸屏,通过嵌入式技术,对船舶电站PPU的人机交互界面进行了重新设计。本文在介绍了船舶电站并车与保护单元的工作原理及其主要功能的基础上,简述了相关信号的采集电路。对船舶电站并车与保护单元的参数保护和自动并车功能的实现过程进行了详细的描述。阐述了触摸屏的工作原理,对触摸屏的触摸点检测、触摸点的坐标计算进行了细致的讨论。通过横向比较,分析了各种不同类型的触摸屏的优缺点。以ARM Cortex_M3内核的STM32单片机作为核心处理器,并嵌入μC/GUI系统,对如何在STM32单片机移植μC/GUI系统进行了细致论证,利用四线电阻式触摸屏,对船舶电站并车与保护单元的人机交互界面进行了全新的设计。通过模拟,基本可以实现PPU的相关参数设置和报警功能。
【关键词】：并车与保护单元 多代理系统 嵌入式技术 μC/GUI STM32
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景10-12
• 1.1.1 船舶电力系统的发展现状10-11
• 1.1.2 触摸屏的发展11-12
• 1.2 课题研究的意义12-13
• 1.3 主要内容13-14
• 第2章 船舶电站并车与保护单元研究14-20
• 2.1 船舶电站14-15
• 2.2 信号采集电路15-17
• 2.2.1 电压、电流、频率信号检测15
• 2.2.2 相位信号的检测15-16
• 2.2.3 三相功率因数计算16-17
• 2.3 PPU主要功能的实现17-20
• 2.3.1 电站参数保护功能的实现17-18
• 2.3.2 自动并车功能的实现18-20
• 第3章 基于Multi-Agent系统的并车与保护算法仿真研究20-40
• 3.1 Multi-Agent系统的基本理论及结构20-21
• 3.2 船舶电站电网模型的构建21-26
• 3.2.1 船舶电站电网总体模型的构建21-23
• 3.2.2 发电机组模型的构建23-26
• 3.3 船舶电站PPU自治功能设计26-32
• 3.3.1 PPU单元接口设计27-28
• 3.3.2 电压调节系统的设计28-29
• 3.3.3 频率调节系统的设计29-32
• 3.3.4 相位同步策略的设计32
• 3.4 PPU单元协作策略设计32-38
• 3.4.1 负载自平衡与保护逻辑设计34-36
• 3.4.2 发电机启动逻辑设计36
• 3.4.3 发电机停机逻辑设计36-37
• 3.4.4 发电机并车逻辑设计37-38
• 3.5 并车与保护策略仿真验证分析38-40
• 第4章 硬件部分设计40-55
• 4.1 硬件设计软件以及总体方案设计40-41
• 4.1.1 硬件设计软件40
• 4.1.2 硬件总体方案设计40-41
• 4.2 主控芯片STM32的介绍41-43
• 4.2.1 STM32的系统结构41-43
• 4.3 各部分硬件电路设计43-55
• 4.3.1 电源模块设计43-44
• 4.3.2 TTL转RS232电路44-45
• 4.3.3 SPIFLASH端口电路45-46
• 4.3.4 JTAG程序下载电路46
• 4.3.5 复位电路46-48
• 4.3.6 I~2C端口电路48
• 4.3.7 以太网通信电路48-50
• 4.3.8 液晶触摸屏电路50-53
• 4.3.9 模拟量输入电路53-54
• 4.3.10 PCB图的绘制54-55
• 第5章 船舶并车与保护单元的软件设计55-67
• 5.1 软件开发平台55
• 5.2 嵌入式图形系统μC/GUI55-59
• 5.2.1 μC/GUI的介绍55-56
• 5.2.2 μC/GUI系统软件结构56-59
• 5.3 μC/GUI系统移植59-61
• 5.3.1 移植前LCD准备条件59
• 5.3.2 修改LCDConf.h头文件59-60
• 5.3.3 修改GUIConf.h文件60
• 5.3.4 修改 GUI TouchConf. h 文件60-61
• 5.3.5 μC/GUI系统的触摸屏驱动61
• 5.4 船舶电站PPU主要程序的设计61-65
• 5.4.1 船舶电站PPU的运行流程61-62
• 5.4.2 自动并车功能的实现62-64
• 5.4.3 船舶电站参数保护任务的实现64-65
• 5.5 系统调试65-67
• 第6章 结论与展望67-69
• 6.1 研究结论67
• 6.2 工作展望67-69
• 参考文献69-73
• 附录 演示效果图73-77
• 致谢77-78
• 研究生履历78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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2 王杰;邱赤东;刘珊珊;;基于CAN总线的船舶电站自动调频调载控制器的研制[J];仪表技术;2007年03期

3 王建林;庞兵;;LPC2200系列ARM芯片嵌入式以太网通信的实现与应用[J];科技创新导报;2007年35期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

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2 阮誉婷;电力推进船舶监测与控制网络[D];大连海事大学;2006年

3 李明;智能电力系统中数据采集的方法与实现[D];东北林业大学;2006年

4 郑磊;基于ATmega88的大尺寸高分辨率红外触摸屏研究与实现[D];北京邮电大学;2010年

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本文编号：828346