【摘 要】
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现代无人艇作为一种高度智能化的无人控制平台,内部控制网络和相关结构单元十分复杂。其控制系统的总线类型多样且互不兼容,加大了数据在无人艇控制系统内部传输和交互的难度,也在一定程度上限制了无人艇的发展。因此,本文在不改变无人艇现有控制网络架构的基础上,提出了一种多总线转换的方案,并基于此方案,设计并实现了无人艇多总线转换及数据监控系统。本文在对团队自主研制的xx68系列无人艇控制系统进行详细分析的基础
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现代无人艇作为一种高度智能化的无人控制平台,内部控制网络和相关结构单元十分复杂。其控制系统的总线类型多样且互不兼容,加大了数据在无人艇控制系统内部传输和交互的难度,也在一定程度上限制了无人艇的发展。因此,本文在不改变无人艇现有控制网络架构的基础上,提出了一种多总线转换的方案,并基于此方案,设计并实现了无人艇多总线转换及数据监控系统。本文在对团队自主研制的xx68系列无人艇控制系统进行详细分析的基础上,设计并实现了针对CAN、以太网、RS485和RS232的总线协议转换硬件,在此基础上,开发了总线驱动和协议转换的底层软件。此外,为便于对无人艇内部参数的监控,研发了基于Labview的上位机监控及数据存储系统。具体工作如下:首先,针对自主研制的xx68系列无人艇控制系统内部总线类型多样的问题,开发了兼容CAN总线、以太网总线、RS485总线和RS232总线的硬件平台。为了提升数据传输的稳定性和可靠性,总线接口均采用冗余设计;其次,在完成硬件设计的基础上,针对总线不兼容的问题,开发了总线驱动和协议转换的底层软件,实现了CAN到以太网,RS485到以太网和RS232到以太网的双向协议转换;再次,基于Labview的上位机监控及数据存储系统,采用多线程、数据库、多级队列数据处理算法等技术,在提高上位机监控及数据存储系统实时性的基础上,实现了对无人艇监控参数的实时更改和变频采集功能。系统设计完成后,借助无人艇实验平台,对下位机系统的协议转换功能,上位机监控及数据存储系统的参数实时更改功能、变频采集功能以及数据存储功能进行了测试,测试结果表明本系统的功能和性能均符合设计要求,验证了整体方案的可行性和有效性。
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