船舶適航性與操縱性自航模系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、船舶是一個(gè)具有多自由度,非線性嚴(yán)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(duì)船舶適航性與操縱性進(jìn)行自航模系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù),并對(duì)其在自航模速度控制和航向控制的應(yīng)用進(jìn)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(jìn)行自航模型的型線設(shè)計(jì)和總體結(jié)構(gòu)布局。同時(shí),依據(jù)船舶推進(jìn)理論和船舶操縱性理論,設(shè)計(jì)了基于推進(jìn)器、舵與舵機(jī)的電氣控制系統(tǒng),

2、并針對(duì)MTI姿態(tài)傳感器和ZigBee技術(shù)詳細(xì)闡述了信息流以及控制流程。
　　 其次,依據(jù)流體力學(xué)理論和實(shí)際自航模型的外形分析了船體的各種水動(dòng)力;建立了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型;對(duì)干擾船體運(yùn)動(dòng)的浪流進(jìn)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(yùn)動(dòng)模型。
　　 最后,采用模糊自適應(yīng)PID控制算法設(shè)計(jì)了航向控制器和速度控制器,采用模糊推理對(duì)PID的參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整,以實(shí)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