拖輪協(xié)助船舶操縱建模與仿真.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼IQ151___拖輪協(xié)助船舶操縱建模與仿真張鵬指導教師洪碧光職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別碩士學科與專業(yè)交通信息工程及控制論文完成日期2008年5月論文答辯日期答辯委員會主席不徽司中文摘要摘要隨著全球經濟與技術的不斷發(fā)展，船舶逐漸向大型化、高速化發(fā)展，船舶的數量也日漸增加。由于港口水域發(fā)展有限，從而造成港內交通繁忙，港區(qū)發(fā)生碰撞的危險性也大大增加。為了安全起見許多港口規(guī)定，大型船舶都必須由拖輪協(xié)助才

2、能進港。另外，在其它許多操限水域，或船舶遇到故障、天氣惡劣等也都需要拖輪的協(xié)助才能保證大船的安全。隨著我國海運事業(yè)的發(fā)展，拖輪在各大港口的使用也越來越頻繁的。多年來，人們對拖輪協(xié)助大船的操縱一般僅停留在實踐經驗的層次上，理論上的研究較少，而關于其數學模型的仿真就更少了，因此研究拖輪協(xié)助大船的操縱問題具有重大現實意義。為了準確地建立拖輪協(xié)助大船的操縱數學模型，本文在前人所提出的常速域數學模型和淺水、低速、大漂角數學模型研究的基礎上，考慮到

3、船舶運動的連續(xù)性，采用了將兩種數學模型相結合的方法，建立了低速域、大漂角并兼顧小漂角的船舶運動數學模型。即在建立運動數模時，小漂角(小于20。)采用貴島模型，大漂角(大于30。)采用芳村模型，漂角在兩者之間是采用兩種模型內插的結果。拖輪協(xié)助船舶操縱通常是發(fā)生在港內或港口附近水域，本文為了便于定性分析，忽略了風、流作用的影響分別對船舶和拖輪之間作用力的分析，列出方程迭代求出船間作用力，然后在MATLAB程序下實現通過拖輪協(xié)助船舶運動在不同