基于减摇附体的高速多体船减纵摇控制规律的研究
发布时间：2021-01-02 20:38
在最近几年时间里,由于世界各国造船技术的持续发展,出现了许多优良性能的新型船舶。在众多的新型船舶中,多体船较单体船而言,拥有更好的浮性、稳定性、耐波性、机动性和隐身性,此外还有装载量大,抗冲击能力强等优点,因此在民用以及军用领域具有广阔的应用前景。但是多体船在快速航行过程中,船体存在的大幅度纵向运动,这会导致船舶的舒适性与安全性降低,严重情况下会破坏船上的一些设施,减小船舶发动机的运行效率。世界各国中很多科研人员在减小高速航行的船舶纵向运动幅值这一课题上做了大量的研究,目前来说,为船体安装减摇附体使用频率最高。本文采用T型翼和压浪板作为多体船的减摇附体,分析了多体船在高速航行过程中的纵向运动情况。首先对多体船的纵摇与升沉运动的数学模型进行了介绍与分析,应用ANSYS计算高速多体船的水动力系数,对多体船进行模型辨识。分析T型翼和压浪板的减摇原理,分别建立海浪、多体船、T型翼和压浪板的数学模型,应用MATLAB SIMULINK建立多体船的纵向运动仿真系统。接下来分析高速多体船的开环纵向运动特性,从海浪和减摇附体两方面研究对船舶纵向运动的影响。分别应用PD算法和模糊控制作为系统的控制方法,...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可回收式T型翼结构图
人员发现艉压浪板不仅能提升发动机效率，而且能改善“克兰普”号上使用压浪板，将节能效果进行提升[14]。国研究人员将多艘战舰上均加装艉压浪板，并进行一系最高航行速度较不加装艉压浪板时增加 1.0kn，发动机，西班牙马德里大学针对船舶减摇装置的效果做了一定装艉压浪板的船舶纵向运动会减小，但减小的幅度不大常与其他附体相互配合使用，常见于 T 型翼与压浪板的西班牙的 Giron-Sierra,J.M.教授团队在单体船船艏加装 T 许多的实验研究[16][17]。实验结果表明，加装 T 型翼和沉的幅度，增强船舶的舒适性与安全性，改进船上工作B. de Andres Toro 和 J.M. de la Cruz 等人将 T 型翼和压船上，并且对船模的减纵向运动做了实验。实验说明，加够令船艏的运动幅度减少 50%左右，而采用合适的控制可使船艏的运动幅度减少 75%左右。在 Silvia Ana 单体位置情况如图 1.2 所示。
第 2 章 高速多体船减纵摇系统数学模型设计章 高速多体船减纵摇系统数学模型船减纵摇控制系统的首要条件是建立基于减摇附体基于减摇附体的高速多体船纵向运动仿真系统由高海浪信号模型仿真系统、减摇附体模型仿真系统三模型分别进行研究设计，为后续仿真结构设计做准备建立船与水相互作用会产生六个自由度的运动，其中有三、纵摇和艏摇，另外三自由度运动是线性的，分别是的纵向运动模型，需要对船舶搭建坐标系，如图 2.1Z
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊控制在船舶减摇技术上的应用[J]. 赵鹏,王利勤. 舰船科学技术. 2016(12)
[2]基于相对增益矩阵的微网稳压解耦下垂控制方法[J]. 李鹏,杨世旺,殷梓恒. 中国电机工程学报. 2015(05)
[3]船舶运动的模糊控制研究[J]. 颜俐,许建,马运义. 舰船科学技术. 2013(05)
[4]船舶动力定位手柄操作模式PID解耦控制[J]. 张景鸿,王钦若,叶宝玉,熊建斌. 计算机工程与设计. 2012(12)
[5]穿浪双体船尾板减阻数值分析[J]. 谢宜. 海军工程大学学报. 2012(02)
[6]中高速深V型船阻力预报方法及尾板减阻机理[J]. 董文才,姚朝帮. 哈尔滨工程大学学报. 2011(07)
[7]基于模糊理论的船舶减摇鳍控制系统研究[J]. 徐世杰,邢继峰,彭利坤. 船舶. 2011(03)
[8]随机海浪模型仿真[J]. 郭惜久,程翔. 四川兵工学报. 2010(08)
[9]PID参数的意义与整定方法[J]. 廖常初. 自动化应用. 2010(05)
[10]抗纵摇舵对船舶纵摇减摇效果影响的研究[J]. 李为,黄昊,缪国平,朱仁传. 水动力学研究与进展A辑. 2008(05)
硕士论文
[1]模糊PID解耦算法在船舶动力定位系统中的应用研究[D]. 邵静林.武汉理工大学 2014
[2]T型翼和尾压浪板对WPC耐波性影响研究[D]. 刘英和.中国舰船研究院 2014
[3]基于不同遭遇角的船体运动控制研究[D]. 王广雨.哈尔滨工程大学 2014
[4]船舶吊装补给主动式升沉补偿系统控制策略研究[D]. 叶建.武汉理工大学 2013
[5]穿浪双体船运动仿真与姿态控制研究[D]. 刘金玲.哈尔滨工程大学 2013
[6]船舶横摇运动及减摇鳍控制系统的仿真研究[D]. 江同洋.大连海事大学 2011
[7]带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究[D]. 梁洪光.哈尔滨工程大学 2011
[8]船舶减摇鳍控制系统的仿真研究[D]. 张安国.大连海事大学 2010
[9]多变量线性控制系统解耦与控制方法的仿真[D]. 刘召娜.中国石油大学 2010
[10]船舶横摇运动仿真及减摇鳍系统控制研究[D]. 关晓光.大连海事大学 2007
本文编号：2953606
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可回收式T型翼结构图
人员发现艉压浪板不仅能提升发动机效率，而且能改善“克兰普”号上使用压浪板，将节能效果进行提升[14]。国研究人员将多艘战舰上均加装艉压浪板，并进行一系最高航行速度较不加装艉压浪板时增加 1.0kn，发动机，西班牙马德里大学针对船舶减摇装置的效果做了一定装艉压浪板的船舶纵向运动会减小，但减小的幅度不大常与其他附体相互配合使用，常见于 T 型翼与压浪板的西班牙的 Giron-Sierra,J.M.教授团队在单体船船艏加装 T 许多的实验研究[16][17]。实验结果表明，加装 T 型翼和沉的幅度，增强船舶的舒适性与安全性，改进船上工作B. de Andres Toro 和 J.M. de la Cruz 等人将 T 型翼和压船上，并且对船模的减纵向运动做了实验。实验说明，加够令船艏的运动幅度减少 50%左右，而采用合适的控制可使船艏的运动幅度减少 75%左右。在 Silvia Ana 单体位置情况如图 1.2 所示。
第 2 章 高速多体船减纵摇系统数学模型设计章 高速多体船减纵摇系统数学模型船减纵摇控制系统的首要条件是建立基于减摇附体基于减摇附体的高速多体船纵向运动仿真系统由高海浪信号模型仿真系统、减摇附体模型仿真系统三模型分别进行研究设计，为后续仿真结构设计做准备建立船与水相互作用会产生六个自由度的运动，其中有三、纵摇和艏摇，另外三自由度运动是线性的，分别是的纵向运动模型，需要对船舶搭建坐标系，如图 2.1Z
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊控制在船舶减摇技术上的应用[J]. 赵鹏,王利勤. 舰船科学技术. 2016(12)
[2]基于相对增益矩阵的微网稳压解耦下垂控制方法[J]. 李鹏,杨世旺,殷梓恒. 中国电机工程学报. 2015(05)
[3]船舶运动的模糊控制研究[J]. 颜俐,许建,马运义. 舰船科学技术. 2013(05)
[4]船舶动力定位手柄操作模式PID解耦控制[J]. 张景鸿,王钦若,叶宝玉,熊建斌. 计算机工程与设计. 2012(12)
[5]穿浪双体船尾板减阻数值分析[J]. 谢宜. 海军工程大学学报. 2012(02)
[6]中高速深V型船阻力预报方法及尾板减阻机理[J]. 董文才,姚朝帮. 哈尔滨工程大学学报. 2011(07)
[7]基于模糊理论的船舶减摇鳍控制系统研究[J]. 徐世杰,邢继峰,彭利坤. 船舶. 2011(03)
[8]随机海浪模型仿真[J]. 郭惜久,程翔. 四川兵工学报. 2010(08)
[9]PID参数的意义与整定方法[J]. 廖常初. 自动化应用. 2010(05)
[10]抗纵摇舵对船舶纵摇减摇效果影响的研究[J]. 李为,黄昊,缪国平,朱仁传. 水动力学研究与进展A辑. 2008(05)
硕士论文
[1]模糊PID解耦算法在船舶动力定位系统中的应用研究[D]. 邵静林.武汉理工大学 2014
[2]T型翼和尾压浪板对WPC耐波性影响研究[D]. 刘英和.中国舰船研究院 2014
[3]基于不同遭遇角的船体运动控制研究[D]. 王广雨.哈尔滨工程大学 2014
[4]船舶吊装补给主动式升沉补偿系统控制策略研究[D]. 叶建.武汉理工大学 2013
[5]穿浪双体船运动仿真与姿态控制研究[D]. 刘金玲.哈尔滨工程大学 2013
[6]船舶横摇运动及减摇鳍控制系统的仿真研究[D]. 江同洋.大连海事大学 2011
[7]带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究[D]. 梁洪光.哈尔滨工程大学 2011
[8]船舶减摇鳍控制系统的仿真研究[D]. 张安国.大连海事大学 2010
[9]多变量线性控制系统解耦与控制方法的仿真[D]. 刘召娜.中国石油大学 2010
[10]船舶横摇运动仿真及减摇鳍系统控制研究[D]. 关晓光.大连海事大学 2007
本文编号：2953606
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