基于VxWorks的船舶運動半物理仿真系統(tǒng)平臺的設計與實現(xiàn).pdf

1、為了解決原船舶運動半物理仿真系統(tǒng)中存在著的系統(tǒng)可擴展性和實時性等方面的問題,采用了目前較流行的實時性嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks作為其操作系統(tǒng)的平臺,并在原有系統(tǒng)的基礎之上設計了新的船舶運動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、船舶運動模擬器控制器以及跨平臺的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。本論文的內容主要是圍繞該系統(tǒng)展開的。
　　 首先,本文針對目標機PC/104進行了VxWorks操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的構建。主要包括VxWorks操作系統(tǒng)的啟動過程的分析、針對目標機PC

2、/104的VxWorks的BSP的設計、VxWorks操作系統(tǒng)的裁剪以及VxWorks操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立等內容。最終,利用了CF卡作為引導存儲介質,成功地在目標機PC/104上構建了一個基于網(wǎng)絡加載操作系統(tǒng)映像文件的主機目標機的開發(fā)環(huán)境,并且通過了系統(tǒng)的聯(lián)機調試,為嵌入式系統(tǒng)的應用開發(fā)提供了基礎。
　　 其次,本文總體介紹了船舶運動半物理仿真系統(tǒng)的組成及各組成部分功能的實現(xiàn)方法;然后,介紹了其中船舶運動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和船舶運動

3、模擬器控制器兩個子系統(tǒng)的硬件的實現(xiàn),包括這些系統(tǒng)的主要功能和結構、PC/104通用嵌入式計算機平臺、電子羅盤以及步進電機及其驅動技術等;最后,重點介紹了船舶運動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和船舶運動模擬器控制器兩個子系統(tǒng)的驅動程序和應用程序的設計方法,包括串口的驅動程序設計、觸摸屏的驅動程序設計、數(shù)據(jù)采集的應用程序設計以及電機控制的應用程序設計等,并且設計了基于VxWorks和Windows的跨平臺的網(wǎng)絡通信系統(tǒng),給出了網(wǎng)絡通信程序的基本架構和程序結構

4、圖。
　　 最后,本文對船舶運動半物理仿真系統(tǒng)中的船舶運動模擬器控制器和跨平臺網(wǎng)絡通信系統(tǒng)進行了功能的調試試驗,同時對整個船舶運動半物理仿真系統(tǒng)針對航向控制進行了總體的調試試驗,并對試驗的結果進行了分析和研究,最后給出了一些改進意見。試驗結果表明新的船舶運動半物理仿真系統(tǒng)能夠很好地解決原船舶運動半物理仿真系統(tǒng)中存在著的各種問題。該仿真系統(tǒng)的成功建立不僅能夠加快相關產品的開發(fā)速度,而且還能夠降低開發(fā)成本和節(jié)省人力物力,因此具有非常