海图作业标绘台作为现代船舶导航系统的重要组成部分,在船舶航海作业中起着无可替代的作用。近年来,航海环境日益复杂,这对标绘台的功能和性能提出了更高的要求,而科技的不断进步,使标绘台的改进有了坚实的基础和广阔的空间。首先,论文结合当下的航海环境,对标绘台提出了新的性能指标要求,并基于此提出了新型标绘台改进设计方案。根据改进方案,对计算机系统进行了重新设计,选用了ARM系列芯片S3C6410作为标绘台的处理器,嵌入式Linux作为标绘台的操作系统;对执行机构进行了改进设计,选用交流伺服电机代替步进电机,提高了标绘速度的同时降低了系统噪声。其次,在控制算法方面,为了提高标绘台的标绘精度,即X轴、Y轴上两个交流位置伺服系统的定位精度,对相应的控制器进行了设计。考虑到X轴、Y轴机械传动机构耦合带来的负载变化所引起的伺服系统时变性、非线性的特点,设计了模糊神经网络控制器。通过与PID控制的仿真效果的对比可知,模糊神经网络能有效的应对伺服系统工作过程中系统参数变化、负载转矩变化的问题,具有良好的控制效果。再次,为了提高标绘台的标绘效率,设计了基于人工蜂群算法的路径规划算法。仿真结果表明,标绘台进行多目标点标绘时,该算法可以较快的计算出最优的标绘路径,提高了标绘效率。通过与遗传算法的对比,本文的路径规划算法无论是优化时间还是优化结果,都优于遗传算法。最后,对新型标绘台的软件系统、交流伺服驱动模块、CAN通信模块以及网络通信模块的相关软硬件进行了设计和实现。由于软硬件运行于ARM-Linux平台,因此研究了该平台下设备驱动程序的设计方法;针对交流伺服电机模块,设计了交流伺服驱动器的外围电路,设计了利用S3C6410自带的PWM定时器产生电机所需脉冲的方法及相应的驱动程序;针对CAN总线通信模块,设计了模块电路和CAN驱动程序;针对网络通信模块,设计了 Linux下网络通信的程序。为了测试交流伺服驱动模块和通信模块,搭建了测试系统,测试结果表明,两个模块均可正常工作,满足系统要求。