本文關鍵詞：基于NMEA2000協(xié)議船舶電網智能控制器研究與設計

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【摘要】：近年來，我國造船業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，國家也開始重視船舶配套產業(yè)。在現(xiàn)代船舶自動化設備中，船舶電網智能控制器占有十分重要的地位，是實現(xiàn)船舶電網無人化的關鍵設備�；贜MEA2000協(xié)議現(xiàn)場總線的船舶電網智能控制器是船舶電網智能化設備的發(fā)展方向，而我國大部分船舶電網控制器都是基于離散控制系統(tǒng)技術（DCS），無法滿足現(xiàn)代船舶電網控制要求。國外基于NMEA2000船舶設備發(fā)展已基本成熟，但相關的船舶電網控制設備功能簡單，有待提高。因此，研究設計基于NMEA2000協(xié)議的船舶電網智能控制器具有很強的現(xiàn)實意義。 首先，本文在大量調查研究的基礎上，概述了船舶電網控制器的發(fā)展現(xiàn)狀，得出基于NMEA2000協(xié)議現(xiàn)場總線的船舶電網控制器是未來船舶電網控制設備的發(fā)展趨勢。其次，針對NMEA2000協(xié)議國內資料較少的情況下，對NMEA2000協(xié)議進行了一定的研究，同時對基于NMEA2000協(xié)議的船舶控制體系進行了研究。再次，通過對基于NMEA2000協(xié)議電網控制器的研究，分析出了控制器的基本框架，將控制器分為三大部分，即電網參數(shù)采集、開關檢測驅動和通信并對每部分的工作原理及硬件上的實現(xiàn)進行了研究。緊接著，為了實現(xiàn)控制器與上級監(jiān)控盒之間基于NMEA2000協(xié)議的通信，且考慮到國內外控制器的不足，對控制器的工作模式進行多種設計，研究了每種設計模式下需要完成的通信功能，提出將整個控制器的通信消息分為四類，并對每類消息的具體實現(xiàn)進行了設計。然后，針對控制器需解決的船舶靠港離岸并網擾動問題，本文給出了基于NMEA2000船舶并網控制的整體設計方案，，分析擾動產生原因的條件，給出控制器防擾動算法，并建模仿真對算法進行驗證，仿真結果驗證了此算法對船舶電網防擾動的可行性，為控制器在防擾動設計中提供理論依據(jù)。最后，運用CAN分析儀模擬監(jiān)控盒，對基于NMEA2000協(xié)議船舶電網控制器的通信功能進行測試，測試結果驗證了控制器通信設計方案的可行性和正確性，能夠滿足船舶電網智能化控制要求。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U665.1

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本文編號：1222603