船舶運動控制平臺及海浪響應模型的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著全球航運事業(yè)的蓬勃發(fā)展，關于船舶運動控制的研究也越來越得到重視。另外，由于海浪的干擾作用，各種搖蕩運動隨之產生，劇烈的搖蕩運動會對船舶乃至船上的人員造成不可逆轉的危害。因此，研究船舶對海浪的響應對提高航運事業(yè)的穩(wěn)定性、保證通航的安全性以及設計船舶控制系統(tǒng)有著非常重要的理論意義和研究價值。本課題結合實驗室環(huán)境，在船舶運動控制平臺上開展船舶對海浪的響應研究。
　　本課題首先完成了船舶運動控制平臺硬件電路的設計及連接工作。在原有硬件

2、設施的基礎上設計了驅動及保護電路的印制電路板，方便對控制平臺調試的同時使其控制性能得到優(yōu)化。
　　其次，為了更加深入的研究船舶對海浪的響應，本文先對產生干擾的海浪進行了充分的研究。根據(jù)隨機海浪的統(tǒng)計特性建立長峰波隨機海浪模型，并采用海浪譜反演的線性疊加法在MATLAB環(huán)境下對不同等級的海浪進行實時仿真。
　　然后，采用譜分析法建立船舶對海浪的響應模型，并在MATLAB環(huán)境下對不同船速、不同遭遇角以及不同海況下響應進行仿真。<

3、br>　　最后，將船舶對海浪的響應模型應用到船舶運動控制平臺。在VC++6.0環(huán)境下編寫模型及模型控制程序，通過軌道層的運動軌跡模擬船舶對海浪的響應的運動狀態(tài)。另外，設計了更為友好的可視化界面，方便開發(fā)者及用戶更直觀地了解及應用該平臺。
　　根據(jù)試驗結果，本設計中的長峰波隨機海浪模型以及船舶對海浪的響應模型均滿足控制要求，在船舶運動控制平臺上實現(xiàn)了船舶對海浪的響應。完成的船舶運動控制平臺對于設計船舶運動控制系統(tǒng)及驗證相關算法可以發(fā)