船舶適航性與操縱性自航模系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、船舶是一個具有多自由度,非線性嚴重,并且航行環(huán)境復(fù)雜的系統(tǒng),因此船舶操縱性能的優(yōu)良不容忽視,而且是迫切需要研究、解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對船舶適航性與操縱性進行自航模系統(tǒng)設(shè)計,采用模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù),并對其在自航模速度控制和航向控制的應(yīng)用進行了深入的研究。
　　 首先,根據(jù)母型船的尺寸,按照一定縮尺比,進行自航模型的型線設(shè)計和總體結(jié)構(gòu)布局。同時,依據(jù)船舶推進理論和船舶操縱性理論,設(shè)計了基于推進器、舵與舵機的電氣控制系統(tǒng),

2、并針對MTI姿態(tài)傳感器和ZigBee技術(shù)詳細闡述了信息流以及控制流程。
　　 其次,依據(jù)流體力學理論和實際自航模型的外形分析了船體的各種水動力;建立了執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學模型;對干擾船體運動的浪流進行分析,基于MMG模型建立了自航模在浪流干擾下的四自由度運動模型。
　　 最后,采用模糊自適應(yīng)PID控制算法設(shè)計了航向控制器和速度控制器,采用模糊推理對PID的參數(shù)進行在線調(diào)整,以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制。在VC6.0的環(huán)境下建立了模