基于VC的舵鰭聯(lián)合簡(jiǎn)捷魯棒控制原型機(jī)研制.pdf

1、船舶運(yùn)動(dòng)具有耦合的特點(diǎn),橫搖運(yùn)動(dòng)和艏搖運(yùn)動(dòng)之間的耦合關(guān)系是舵鰭聯(lián)合控制的基礎(chǔ)；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,安裝減搖鰭的船舶越來越多,船舶運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合控制將成為未來的發(fā)展趨勢(shì)；當(dāng)前,為提高船舶舒適性以及滿足特種船舶對(duì)橫搖的特殊要求,對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)控制提出了更高的目標(biāo)；舵鰭聯(lián)合控制不僅提高航向保持控制的精度,而且提高船舶減搖能力,達(dá)到節(jié)約能源、提高航速的目的。所以,研究舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)原型機(jī)具有較大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文基于H∞魯棒控制理

2、論,采用閉環(huán)增益成形算法對(duì)舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì),該算法具有設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)單、物理意義明顯的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)原型機(jī)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了隨動(dòng)控制、航向保持控制、航跡保持控制、舵鰭聯(lián)合控制的功能。所設(shè)計(jì)的軟件界面美觀、交互性強(qiáng),與經(jīng)典航海儀器界面設(shè)計(jì)思想吻合。并使用VC++編程實(shí)現(xiàn)了舵鰭聯(lián)合系統(tǒng)4自由度非線性仿真數(shù)學(xué)模型。
　　 使用“育鯤”輪的參數(shù)對(duì)仿真模型和舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,仿真

3、模型精度高,反映了船舶的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,滿足工程上使用的精度。使用仿真模型對(duì)所設(shè)計(jì)的舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)分別在雙機(jī)和單機(jī)條件下進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示,舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)航向保持控制精度高,減搖效果明顯。在航跡保持控制模式下,能準(zhǔn)確跟蹤設(shè)定航線,航跡偏差小,轉(zhuǎn)向效果好。在舵速不高的情況下,減搖鰭起到主要的減搖作用,舵起到了輔助減搖作用。
　　 本文在VC++環(huán)境下,采用模塊化設(shè)計(jì)方法,完成了舵鰭聯(lián)合簡(jiǎn)捷魯棒控制原型機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),為舵鰭聯(lián)