论文摘要
在船舶运动控制中，必须了解船舶的运动状态，才能控制船舶运动，由此提出了六自由度运动测试仪的研制，本测试仪能测试船舶运动的线加速度、角加速度、线速度、角速度及方位角、横摇角、纵摇角，为船舶运动控制提供了数据依据。为了保证测试精度，本系统使用了15个传感器，一对一的直接测量各个物理量的运动状态。文中介绍了传感器的原理及基本特性，并根据系统性能指标要求，选取了所需的传感器，设计了相应的信号调理电路，进行了相应的信号调零和放大，使其满足了单片机对输入信号的电压范围要求。六自由度运动测试仪由下位机测试装置和上位机测试软件组成。下位机选用单片机W77E58为系统主芯片，控制完成数据采集、数据处理、数据存储和与上位机进行通信，本系统还通过外部按键设置了两种工作模式，即数据采集模式和数据传输模式。当工作于数据采集模式时，系统通过传感器检测数据，并把数据存入外部数据存储器里，同时也通过串口RS232把检测到的数据发给上位机；当工作于数据传输模式时，系统不检测数据，只把外部数据存储器里的数据通过串口RS232发给上位机。为了满足不同的需求，本系统也有一个模拟输出接口，可实时输出各个运动量的模拟电压值。上位机测试软件利用C++Builder开发，该测试软件接收下位机的数据，以曲线的形式实时显示出来，曲线既可以以二维平面显示，也可以以三维立体显示，也可以以用户所关心的某一类或某一个物理量进行单独显示；而校准传感器则实现了传感器的动态调参；本测试软件还能以文件的形式自动记录检测到的数据。最后通过实验分析，验证了系统较好的满足了设计指标要求。
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标签：船舶六自由度运动论文; 测试系统论文; 传感器论文; 单片机论文;