船舶運(yùn)動(dòng)與主推進(jìn)聯(lián)合控制仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、長期以來，船舶運(yùn)動(dòng)與船舶主推進(jìn)系統(tǒng)是完全獨(dú)立進(jìn)行控制的，很少有學(xué)者將二者綜合研究，并缺乏有效的聯(lián)合控制仿真研究平臺(tái)。為此，本文依據(jù)實(shí)際船舶駕駛臺(tái)配置，選取部分實(shí)船物理設(shè)備，結(jié)合軟件仿真技術(shù)，采用硬件在環(huán)的仿真思想，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種船舶運(yùn)動(dòng)與主推進(jìn)聯(lián)合控制仿真系統(tǒng)。
　　 首先，本文以5446 TEU集裝箱船為研究對(duì)象，考慮船舶運(yùn)動(dòng)與主推進(jìn)二者的耦合性，利用Matlab軟件建立船舶運(yùn)動(dòng)與主推進(jìn)裝置的仿真模型，并進(jìn)行不同船速下操縱性

2、試驗(yàn)、回轉(zhuǎn)試驗(yàn)，仿真試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)進(jìn)行船舶操縱時(shí)，船速與主機(jī)轉(zhuǎn)速的變化與實(shí)船數(shù)據(jù)基本吻合。
　　 接著，參照實(shí)船駕駛臺(tái)配置，選取車鐘、操舵手輪、羅經(jīng)復(fù)示器、電子海圖實(shí)船物理設(shè)備，設(shè)計(jì)硬件操控臺(tái)。同時(shí)，按照實(shí)船自動(dòng)舵工作方式，為仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)手動(dòng)、隨動(dòng)、自動(dòng)三種控制方式。完成了仿真系統(tǒng)的硬件連接，實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)通信，建立了硬件操作平臺(tái)。
　　 然后，利用VC與Matlab混合編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了VC對(duì)Matla

3、b仿真模型的調(diào)用，滿足了仿真系統(tǒng)船舶模型解算的實(shí)時(shí)性;應(yīng)用VC與Vega混合編程技術(shù)將船舶三維運(yùn)動(dòng)場景引入到仿真系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的實(shí)時(shí)觀測(cè);設(shè)計(jì)了操作友好的人機(jī)交互界面，構(gòu)建了仿真系統(tǒng)的軟件操作平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟、硬件切換操作。
　　 最后，在軟、硬件兩種操作模式下，分別對(duì)仿真系統(tǒng)的手動(dòng)、隨動(dòng)與自動(dòng)三種控制方式進(jìn)行了測(cè)試。仿真系統(tǒng)按照操作指令運(yùn)行，并將船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、姿態(tài)、地理位置與運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)顯示出來。測(cè)試結(jié)果表明該