減搖鰭數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)設計.pdf

1、減搖鰭作為一種有效的減小船舶橫搖的裝置,被廣泛應用在軍船和民船中。它可以有效的增加船舶航行的安全性和船員的舒適度。
　　減搖鰭數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)對于減搖鰭控制系統(tǒng),尤其是其控制算法的研究,是一個不可缺少的重要工具。在實驗室環(huán)境下,它不僅可以作為一個分系統(tǒng)為其它系統(tǒng)實時提供船舶減搖的相關(guān)信息,而且可提供通過調(diào)用遺傳算法來優(yōu)化控制參數(shù)的功能模塊和船舶減搖的圖形信息,使得研究人員可以高效的調(diào)試控制參數(shù)、方便的觀察減搖效果,讓減搖鰭系統(tǒng)工作

2、在最佳狀態(tài)。更重要的是,對于隨機變化的海況,它具有在線實時整定控制參數(shù)的功能。
　　本文首先對作為減搖鰭系統(tǒng)擾動輸入的海浪波傾角進行了建模與仿真,對船舶橫搖運動進行了建模。然后詳細介紹了減搖鰭控制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的功能和原理,依據(jù)減搖鰭控制系統(tǒng)組成原理,在.NET編譯環(huán)境下,利用C＃語言建立了減搖鰭數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)。對仿真系統(tǒng)的主要功能模塊及其原理作了詳細介紹,提出了根據(jù)船舶運動狀態(tài)(橫搖周期)的變化來實時更新系統(tǒng)控制參數(shù)的想法,從而

3、實現(xiàn)了仿真系統(tǒng)在線實時整定控制參數(shù)的功能,對仿真系統(tǒng)的各個程序模塊的實現(xiàn)原理進行了分析和說明。仿真系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化模塊的功能是通過調(diào)用遺傳算法來實現(xiàn)的,所以為了提高遺傳算法的性能,對其進行了改進,利用了改進的遺傳算法對減搖鰭系統(tǒng)的控制參數(shù)進行了整定,并利用整定結(jié)果在Matlab平臺上對減搖鰭閉環(huán)控制系統(tǒng)進行了仿真,仿真結(jié)果證明了本文對標準遺傳算法改進的有效性。利用同樣的仿真參數(shù),通過仿真系統(tǒng)再次對減搖鰭閉環(huán)系統(tǒng)進行了仿真,通過計算和比較從