船舶橫遙運(yùn)動(dòng)及減搖鰭控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、船舶減搖鰭作為一種成熟而有效的減搖裝置已被越來越廣泛地應(yīng)用于各類型的船舶上。減搖鰭在提高船舶耐波性、保證設(shè)備的正常運(yùn)行和乘員的舒適性、提高船舶的適航性等方面發(fā)揮了重要的作用。
　　 本文以船舶減搖鰭控制系統(tǒng)為研究對象,對在不同海況下船舶的橫搖運(yùn)動(dòng)及減搖鰭控制算法做了深入的仿真研究。
　　 本文根據(jù)隨機(jī)波浪理論,從波能譜的角度,分析了隨機(jī)波浪的構(gòu)成,利用等間隔法構(gòu)造了船舶橫搖運(yùn)動(dòng)仿真中需要的波傾角模型,并根據(jù)實(shí)際船舶型寬和

2、吃水深度進(jìn)行了修正,建立了隨機(jī)海浪的仿真模型并在Matlab中進(jìn)行了仿真。
　　 通過對船舶橫搖運(yùn)動(dòng)受力分析,根據(jù)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),建立了船舶線性橫搖運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合大連海事大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤”號(hào)實(shí)際參數(shù),建立了其在不同航速下的橫搖運(yùn)動(dòng)模型,并對“育鯤”號(hào)在不同海況下的橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真研究,給出了船舶開環(huán)橫搖曲線。
　　 討論了船舶減搖鰭減搖原理及其控制系統(tǒng)的構(gòu)成,分析了減搖鰭各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,并對船舶減搖鰭P

3、ID控制進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明PID控制器在特定海況下的減搖效果基本上是令人滿意的。針對船舶裝載條件的復(fù)雜性及海洋環(huán)境的不確定性,本文結(jié)合模糊控制和PID控制的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了船舶減搖鰭模糊積分混合控制器,在不同海況下進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果表明其減搖效果是令人滿意的。
　　 本文利用模糊控制的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了可在線整定參數(shù)的船舶減搖鰭模糊自整定PID控制器,實(shí)現(xiàn)了在不同海況下能在線整定PID的參數(shù),達(dá)到優(yōu)化控制效果的目的,在Simu