船舶主机供油单元是主机燃油系统的重要组成部分,其自动控制对船舶的运营安全有着重要影响。本文在阅读大量文献的基础上,针对目前船舶主机供油单元控制系统存在的实时性差、人机交互不友好等不足提出了一种新型的船舶主机供油单元控制系统。该系统以S3C2440A嵌入式处理器为核心控制单元,以μC/OS-Ⅱ嵌入式系统为实时操作系统,以触摸屏为操作和显示设备,旨在提高主机供油单元控制系统的实时性和人机交互界面的友好性。本课题的主要工作是完成了船舶主机供油单元控制系统的硬件设计和软件设计。硬件设计方面,主要是根据控制系统的功能和要求,在Altium Designer6.9开发平台中完成了硬件电路原理图和PCB布局布线图的设计与绘制工作。硬件电路主要包括电源模块、模拟/数字量信号输入输出模块、通信模块(CAN通信、以太网通信和RS232串口通信)等。随后从PCB布线以及制版工艺角度出发,提出相应的措施提高硬件板卡的可靠性和稳定性。软件设计方面,首先对燃油粘度模糊PID控制算法进行了研究和Matlab仿真以及程序设计,然后进行了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的移植,随后以Keil MDK为开发平台完成主机供油单元各控制任务的程序设计,以DGUS为开发平台完成控制系统HMI界面的开发,以C#为开发语言完成主机供油单元远程监控软件的设计。最后设计了调试和实验方案并对船舶主机供油单元控制系统的各控制功能进行了验证。基于嵌入式的船舶主机供油单元控制系统有着诸多优点。嵌入式实时操作系统的多级中断和多线程的工作机制,有效地提高了控制系统的实时性。触摸屏形式的人机交互界面,使系统的参数显示更加清楚,参数设置更加便捷。此外,系统还具备低成本、稳定性好、模块化以及网络化等优点。因此,本课题的研究对船舶主机供油单元的智能化发展有着积极意义。