帆板摇帆模拟训练测试系统的研制

梁萧

中国海洋大学

摘要：

该文主要论述了国家体育总局备战奥运科技攻关项目之一——帆板摇帆模拟训练测试系统的详细研制过程.首先,论述了帆板运动的特点特别是帆板摇帆的动作特点,并根据帆板摇帆动作的特点,建立"运动员—运动—环境"的多体动力学模型,通过数值模拟和计算机仿真获得实际训练、比赛中运动员所需的训练条件以及技术条件、技术要求等多方面的资料,然后确定器材参数、控制参数的配置;按照安全、可靠、实用、美观、方便的原则设计制造出摇帆模拟训练测试系统的机械结构,并详细论述了其结构特点.其次,论述了等动技术的特点、功能定位与国内外研究现状.根据等动阻力的特性介绍了阻力源的设计方案——采用伺服控制系统,并详细介绍了阻力源的结构.然后根据PID控制的特点论述了如何把PID控制算法应用于该系统等动算法.重点介绍了如何利用MATLAB/SIMULINK工具对拟采用的PID等动控制算法进行在不同输入激励下的实时仿真分析,并把仿真结果与理论分析结果相比较得出结论:该控制系统中采用的算法是正确的,所优化的PID参数是合理的.最后,该文对软件开发过程中的一些关键技术,如人员信息数据库和训练信息数据库的开发过程,安全管理、端口操作、训练曲线绘制、帮助文件的制作等给予了详细阐述,并在必要之处给出了程序代码.

关键词：帆板摇帆;系统仿真;PID控制;软件系统

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：环境工程

导师姓名：王树杰

学位年度：2004

语种：中文

分类号：G861.7

页数：103

在线出版日期：2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）