船舶航向%2f橫搖控制系統(tǒng)視景仿真研究

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1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本論文是結(jié)合國家計劃內(nèi)項目“船舶航向／橫搖控制技術(shù)研究”進(jìn)行的，主要研究船舶航向／橫搖視景仿真技術(shù)，在分析和研究國內(nèi)外視景仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，借助可視化技術(shù)的相關(guān)理論，綜合運用計算機(jī)技術(shù)、圖像技術(shù)、三維建模技術(shù)、粒子系統(tǒng)技術(shù)等方法，利用MultiGenCreator／Vega軟件，設(shè)計出了船舶航向／橫搖控制系統(tǒng)視景仿真軟件，它可以逼真地再現(xiàn)船舶航向／橫搖運動，顯示舵、鰭的局部運動，另外可以實時顯示各種運動曲線及運動數(shù)據(jù)，為研究船舶航向／橫搖運動過程提供了逼真的視景仿真效果。為了實現(xiàn)船舶航向／橫搖控制系統(tǒng)的視景仿真軟件各模塊的功能，論文主要完成了如下

2、工作：首先針對課題實際，介紹了船舶航向／橫搖控制系統(tǒng)的視景仿真平臺需要解決的關(guān)鍵性問題。詳細(xì)闡述了本軟件使用的編程語言及語言開發(fā)工具、所用的建模基本方法及視景仿真系統(tǒng)中仿真繪制的關(guān)鍵技術(shù)。其次介紹了船舶航向／橫搖控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和三維建模的實現(xiàn)過程。建立了船舶運動的數(shù)學(xué)模型，并用編程算法將理論模型轉(zhuǎn)換成可以應(yīng)用在VC中的軟件實現(xiàn)代碼。另外詳述了MultiGenCreator建立場景的三維可視化模型的具體實現(xiàn)。然后介紹了視景仿真系統(tǒng)的軟件設(shè)計。對視景仿真軟件進(jìn)行了模塊劃分，確定了各個模塊的功能及交互關(guān)系，對軟件的總體流程進(jìn)行了設(shè)計。并在VisualC++6．0環(huán)境下，搭建軟件

3、結(jié)構(gòu)框架，確定了各個模塊的實現(xiàn)方式以及。各個模塊之間的交互接口，進(jìn)而確定了軟件總體流程的實現(xiàn)方案。最后介紹了船舶航向／橫搖控制系統(tǒng)視景仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)及仿真結(jié)果，在結(jié)合前面章節(jié)所論述的原理和方法的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于圖形工作站的三維視景仿真系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了設(shè)計和實現(xiàn)的各個模塊的過程。結(jié)合實際項目，進(jìn)行仿真視景平臺調(diào)試運行，并顯示效果。結(jié)果表明，本軟件通過模擬各種海況，對舵、鰭樣機(jī)和控制算法進(jìn)行評價，檢驗了解樣機(jī)和算法的性能，可以保證海上試驗的安全，能減少海上試驗次數(shù)，降低試驗成本，縮短開發(fā)周期。關(guān)鍵詞：視景仿真；船舶航向／橫搖；面向?qū)ο蟮木幊谭椒?；三維建模；哈爾濱-[稗大學(xué)碩士學(xué)

4、何論文BSTRACTThisresearchwasconcentratedondesigningandimplementingvisualsimulationoftheproject-“shipcourse／rollcontrolsystem”。Byanalyzingandresearchingthevisualizationtechnologyindomesticandoverseas，thepapersyntheticallyusescomputertechnology,imagetechnology,three-dimensionalmodelingtechnology

5、,particlesystemandotherapproachestodesignvisualsimulationofshipcourse／rollcontrolsystemwithMultiGenCreatorandVega．ThesoftwareCanvividlyreconstructshipmotion，displaymain／flaprudder,main／flapfinmotionandshowreal．timemovementcurveandmovementdata．Itprovidesreliableevidencetoresearchtheprocessof

6、shipcourse／rollmotion．Toaccomplishsoftwarefunctionsmentionedabove，theresearchfinishesthefollowingwork：Firstly,thekeytechniquestoimplementthevisualsimulationsoftwareareintroduced．Then，thepapergivesadetaileddescriptionofprogramminglanguage，programmingtool，basicmodelingmethodsusedinthepaper·-a

7、nd·the‘criti。altechnicalproblemsneededtobesolvedinvisualizationsystem．Secondly,themathematicalmodelofshipcourse／rollcontrolsystemandthree．dimensionalmodelingtechnologyimplementprocessofthesystemalegiven．Thepaperestablishesmathematicalmodelofshipmotion，an