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《探索船舶減搖鰭控制系統(tǒng)的仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、大連海事大學碩士學位論文船舶減搖鰭控制系統(tǒng)的仿真研究姓名：張安國申請學位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導教師：郭晨20100601中文摘要摘要船舶減搖鰭在船舶工程應用中已經(jīng)獲得了成功，它是應用最廣泛的一種主動式減搖裝置。減搖鰭在提高船舶耐波性、增加船舶使用壽命、改善設備的正常工作與成員的舒適性、提高艦船的適航性和戰(zhàn)斗力等方面發(fā)揮了重要作用。目前，減小橫搖是船舶運動控制領域的一個重要課題。本文以船舶減搖鰭控制系統(tǒng)作為研究對象，利用工程中多數(shù)應用的PID控制算法提高減搖鰭系統(tǒng)的性能，得到很好的減搖效果。同時，本文用虛擬現(xiàn)實技術對系統(tǒng)進行了深入的仿真研究。海
2、浪是船舶橫搖的主要原因，因此論文首先根據(jù)隨機波浪原理，從波能譜的角度，給出了船舶橫搖仿真中需要的二元不規(guī)則長峰波和三元短峰波隨機海浪模型，并用程序進行仿真，得到良好的仿真效果；通過分析船舶橫搖時的受力，根據(jù)橫搖運動特性，確定船舶的線性conolly橫搖模型。其次論文重點研究了船舶減搖鰭控制系統(tǒng)的基本組成，包括系統(tǒng)中各個部分的功能、傳遞函數(shù)和減搖鰭的PID控制規(guī)律，并且完成了船舶減搖鰭系統(tǒng)的PID控制器的設計以及仿真，包括海浪的仿真、PID控制的Simulink框圖和仿真結果的分析。最后，本文基于MATLAB提供的虛擬現(xiàn)實、虛擬儀表和Simulink接口程序，
3、完成了基于虛擬現(xiàn)實技術的船舶減搖鰭控制系統(tǒng)仿真，包括船舶、海浪，以及船舶減搖鰭裝置控制界面的虛擬仿真，實現(xiàn)了良好的人機交互的仿真效果。關鍵詞：船舶減搖；減搖鰭：PlD控制；虛擬現(xiàn)實；VRML英文摘要ABSTRACTFinstabilizerhavegainedsuccessfulapplicationsinshipengineering，itisoneofthemosteffectiveship—stabilizedequipments．FinStabilizerplaysallimportantroleinimprovingshipseaworthines
4、s，givingalongerlifeforship，ensuringequipmentsworkingbetterandmembersoncomfort，advancingbattleeffectivenessofnavalship．Reduceshiprollingmotionisanimportantsubjectofshipmotioncontr01．Inthispaper，finstabilizersystemisconsideredasanobjectofstudy．Toimprovesystemperformanceoffinstabilize
5、rbyPIDcontrolalgorithmwhichisusedinmostapplications’field．Itgetsagoodstabilizationeffect．Atthesametime，thepaperwillmakeanintensivestudyofsystembyavisualsimulationinthevirtualrealityenvironment．Firstly，Thepapergivesanapproximationmodelofthelong-crestedandtheshort·crestedwavesfromwav
6、eenergyspectrumintherequiredsimulationofshiprolling，thenshowsimulationcurseswiththeprogram．thePaperanalyzesforceatthetimeofshiprolling．Toascertainthelinearmodelofshiprollingbytherollmotioncharacteristics；waveisthemainreasonfortheshiprolling，SOitaccordingtothetheoryofrandomwaves．Sec
7、ondly，thePaperfocusesonthecomponentelementsofshipfincontrolsystem，includingthesystemfunctionofvariousparts，transferfunctionandthePIDcontroI1awofthefinstabilizer．a(chǎn)LswellaSthePIDcontr01simulationofthefinstabilizersystem，includingwavesimulation，simulinkblockdiagramofPIDcontrolandthesi
8、mulationanalysisoftheresul
