船舶減搖控制仿真設(shè)計(jì)平臺(tái).pdf_第1頁
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1、水路運(yùn)輸作為許多國(guó)家最重要的運(yùn)輸方式,具有運(yùn)載能力大、成本低、能耗少、投資節(jié)省的特點(diǎn)。海上行船充滿了危險(xiǎn),如何科學(xué)地操縱和控制船舶使之安全準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的港,是一個(gè)生命攸關(guān)的重大問題。船舶運(yùn)動(dòng)控制因其重要性和復(fù)雜性仍然是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。一方面,船舶運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)表現(xiàn)出大干擾、時(shí)變、不確定、非線性的特點(diǎn),控制有相當(dāng)難度。另一方面,控制精度要求越來越高,實(shí)現(xiàn)的功能也愈加復(fù)雜。
  本文從船舶的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程著手,對(duì)船舶的三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行

2、研究,分別建立了船舶水平面模型、航向模型、減搖模型。針對(duì)外界干擾,建立了風(fēng)浪流的干擾力和力矩?cái)?shù)學(xué)模型?;赯-N參數(shù)整定算法對(duì)船舶的航向運(yùn)動(dòng)和橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)及仿真,將PID控制算法嵌入到船舶減搖控制仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)之中,實(shí)現(xiàn)了建模、算法設(shè)計(jì)、可視化仿真為一體的平臺(tái)。
  介紹了定量反饋理論QFT(Quantitative Feedback Theory)的基本原理和特點(diǎn),給出了QFT方法的設(shè)計(jì)過程。針對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)模型的參數(shù)不確定

3、性,定義了系統(tǒng)性能指標(biāo),對(duì)船舶航向運(yùn)動(dòng)和減搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。將研究的QFT控制算法嵌入到船舶減搖控制仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)之中,并將設(shè)計(jì)的QFT控制器與傳統(tǒng)的PID控制器的控制效果進(jìn)行了比較研究。仿真結(jié)果表明QFT方法設(shè)計(jì)的控制器相對(duì)傳統(tǒng)的PID控制器,在模型的不確定性和抗外部擾動(dòng)方面具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。
  闡述了船舶減搖控制仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)的開發(fā)思路以及流程,對(duì)平臺(tái)的各個(gè)模塊功能進(jìn)行分割介紹,將多種控制算法應(yīng)用于船舶減搖控制仿真設(shè)

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