船舶減搖鰭智能控制及其模擬系統(tǒng)的研究.pdf

1、船舶的劇烈搖蕩會(huì)對(duì)船體結(jié)構(gòu)與主要部件有嚴(yán)重的損害,降低船舶航速以及穩(wěn)定性,導(dǎo)致船員身體健康情況下降,降低船上工作人員的工作效率,嚴(yán)重的搖蕩甚至?xí)斐纱皟A覆沉沒。而在船舶的六種搖蕩的運(yùn)動(dòng)中,橫搖運(yùn)動(dòng)對(duì)船舶的危害性最大。因此尋求一種行之有效的方法來降低船舶橫搖是在船舶運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)域一直備受大家關(guān)注的課題。船舶減搖鰭系統(tǒng)則是在應(yīng)用與研究方面最為廣泛的一種主要式的減搖裝置。
　　 本文以船舶減搖鰭控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析了基于PID控

2、制策略的船舶減搖鰭控制及其模擬系統(tǒng),其目的是為了對(duì)船舶減搖鰭進(jìn)行控制研究并在仿真系統(tǒng)控制臺(tái)上生成顯示出減搖鰭的控制參數(shù)以及相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系。
　　 作者從海浪譜入手,分析了隨機(jī)波浪的構(gòu)成,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)際船舶的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了修正,建立了海浪模型并用Matlab工具對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。
　　 論文結(jié)合大連海事大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤”輪與“北海救115”的實(shí)際參數(shù)建立起了船舶的橫搖模型,并

3、對(duì)其在一定的海況下進(jìn)行了仿真計(jì)算。作者對(duì)船舶進(jìn)行了開環(huán)控制和PID控制算法的系統(tǒng)仿真,并分別進(jìn)行了對(duì)比。給出了船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的相關(guān)曲線。
　　 論文討論和驗(yàn)證了將遺傳算法應(yīng)用于船舶減橫搖控制的可行性。通過遺傳算法對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)行整定,并給出仿真結(jié)果及分析。
　　 結(jié)合所在實(shí)驗(yàn)室的模擬系統(tǒng),作者在減搖鰭控制模擬系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了相關(guān)控制算法和仿真參數(shù)及曲線顯示的軟硬件相互協(xié)調(diào)的工作過程。根據(jù)船舶減搖鰭控制臺(tái)模擬系統(tǒng)的相關(guān)需