高速水翼船非線性運(yùn)動(dòng)建模及控制的研究.pdf

1、高速水翼船在從體航模式轉(zhuǎn)換到翼航模式過(guò)程中,船體吃水逐漸減少使其容易受到外界環(huán)境干擾如風(fēng)、浪等的影響,使水翼船的適航性降低。為此需要專門(mén)的控制系統(tǒng)以減小波浪而帶來(lái)的船體搖蕩。雖然已經(jīng)有研究者利用傳統(tǒng)控制理論的設(shè)計(jì)水翼船控制器,但是如何應(yīng)用近年來(lái)控制理論的新成果進(jìn)行設(shè)計(jì)仍然是一個(gè)需要研究的課題,并且以往的控制器設(shè)計(jì)不能滿足在水翼船的整個(gè)工作區(qū)域上有效的特殊要求。為此本文提出了高速水翼船的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上利用近年來(lái)的控制理論新成果設(shè)計(jì)水

2、翼船的控制器,并設(shè)計(jì)模糊增益規(guī)劃控制器以滿足其特殊要求。本文對(duì)高速水翼船運(yùn)動(dòng)建模和控制方面的主要工作和研究成果如下。高速水翼船的數(shù)學(xué)模型不僅是研制其操縱模擬器的核心技術(shù)之一,也是設(shè)計(jì)控制器的重要依據(jù)和檢驗(yàn)平臺(tái),因此本文從流體分析的角度提出高速水翼船垂蕩和縱搖運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)模型中各個(gè)參數(shù)的計(jì)算方法,尤其是對(duì)水翼升力系數(shù)的計(jì)算,進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。高速水翼船具有在航行過(guò)程中船體姿態(tài)變化較大的特點(diǎn),這將引起船體參數(shù)發(fā)生變化,因此本文提出