船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段。随着电力电子技术和控制技术的发展,在有限的船池长度内,调节船模电机转速使船模处于稳定的自航状态已成为可能,从而可实现纯粹自航,以保证试验数据的精度、简化试验过程。因此自航船模控制系统的研究对船池技术改造、提高试验数据精度,进而预报实船性能、提高产品质量具有重要的现实意义。本课题针对船模自航试验中的船模控制,设计了以ATmega128单片机和CPLD(复杂可编程逻辑器件)为核心的下位机系统和由PC机构成的上位机系统,通过无线数传模块实现上下位机的串行通信,从而实现对船模电机伺服控制和实验数据的采集。具体研究如下:本文在分析船模自航试验的总体结构的基础上,确定了自航船模控制系统的总体控制方案;设计了以ATmega128和CPLD为核心的下位机控制系统硬件电路,其中包括通讯电路、基于大功率开关器件IGBT和H桥原理的电机驱动模块电路、基于CPLD的正交编码器接口电路和数据采集模块电路等,开发了基于C语言的下位机控制软件;使用Delphi软件设计了上位机控制界面,实现对下位机的系统管理并完成用户与下位机系统之间的信息交互;采用无线数传模块实现上下位机的串行通信,有效的提高了控制系统的通信速度和可靠性。对控制系统的硬件和软件部分进行了实验调试,基于dSPACE半物理仿真平台对船模电机控制系统进行了实验研究,并进行了数据采集及上下位机通信的实验研究。实验证明自航船模控制系统达到了设计要求,可以实现船模电机的速度伺服控制和实验数据的采集。