文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
船舶物理旋转平台及自适应舵的设计与研究
姓名:罗丹青
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:邱赤东
20100601
摘要等海况的变化也会引起扰动,从而影响船舶航向的保持。自动操舵部分主要是采用了工控机、数据采集板等硬件,在工控机中将模型参考自适应控制算法离散化,最后编程来实现自适应操舵功能。当船舶航行的条件为不确定或随时间变化时,被控对象运动模型的参数会随着风、流、船速等参数的改变而变化。自适应舵通过测量被控对象现时状态下的外部连续信息绱枷颍6娼堑,并依据这些信息实时的辨识船舶运动模型的参数,从而调整控制参数,使控制性能指标尽可能的保持最优。船舶运动半物理仿真部分主要包含了船舶运动数学模型以及风浪干扰模型的推导,并将这些数学模型离散化后通过在诓勘喑淌迪帧Mü齈结合变频舶的运动姿态。关键词:模型参考自适应控制;自适应舵;船舶运动模型;半物理仿真系统航向控制是船舶运动控制中最基本的控制。船舶航行在海面上,其运动特性随着航速,水深,载重,吃水深度等因素而时刻变化着,同时海风、海浪、海流本课题基于学校的“十二·五笛槭业慕ㄉ韫婊杓埔惶鬃远俣嫦低以及与之相匹配的船舶半物理仿真平台。器、电机以及旋转平台的形式构建一个船舶运动的半物理仿真系统来模拟实际船中文摘要
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英文摘要
⋯一:罗毪焉躺学位论文作者签名:翌邋盍大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明保密口在——年解密后适用本授权书。日期:簅年矽月少学位论文版权使用授权书不保密舀朐谝陨戏娇蚰诖颉ぁ!蹋原创性声明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成硕士学位论文篮舶物理旌鼗垩台厘自适廛艟的遮让皇硒窥:。除论文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定,即:大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》泄跗诳光盘版缱釉又旧、《中国学位论文全文数据库》泄蒲Ъ际跣畔⒀芯克等数据库中,并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文本学位论文属于:
第滦髀研究目的目前舵是控制船舶航向应用最为广泛的装置,现代的船舶都装有自动驾驶仪船舶航行在海面上,其运动特性也相应的随着航速,水深,载重,吃水深度等因素而时刻变化着,同时海风、海浪、海流等海况的变化也会引起扰动特性的改变。基于确定性数学模型设计的常规远妫挥锌悸堑缴鲜龅恼庑┍浠本课题是基于学校的“十二·五”实验室的建设规划,设计一套自动操舵系统以及与之相匹配的船舶半物理仿真平台,在实验室模拟自动操舵以及船舶运动的过程。当船舶航行的条件为不确定或随时间变化时,船舶航向自适应系统中的被控对象运动模型参数都会随着风、流、船速等参数的改变而变化。自此次设计采用模型参考自适应自动舵来进行研究。首先通过仿真,验证所选用算法的可行性。然后构建模型参考自适应舵的系统,使用电罗经监测船艏向、船舶回转速率,反馈船舶航向,并通过数据采集板来采集设定航向与反馈航向,再使用喑逃镅允迪衷诜抡嬷幸丫橹さ乃惴ā>扑愫输出舵角,并将控制命令发送到船舶的半物理仿真平台。在诓勘喑淌迪执舶运动模型离散后的算法究翁庵谎芯看枷蚝痛盎刈K俾剩虼瞬捎枚船舶运动模型ü齈和变频器控制电机实现对旋转平台旋转情况的控制,产本课题是结合大连海事大学“十二·五实验室建设规划’’而提出研究的。船电实验室中没有现成的自适应舵与船舶运动半物理仿真系统,通过这次的课题研究,建立一套完整的系统,来满足学生熟悉自动舵的调节原理,加深了解船舶参来控制船舶航向,就是通常所说的自动操舵仪,或者自动舵。因此它不可能具备很好的控制性能【俊适应舵可以测量到被控对象现时状态下的外部连续信息绱枷颍舵角等⒁谰菡庑┬畔⑹凳钡谋媸赌P偷牟问怪付ǖ男阅苤副昃】赡艿慕近并保持最优。生新的船舶运动姿态和位置,最终实现航向的变化以及相应控制。船舶物理旋转平台及臼适应舵的设计与研究
船舶操纵控制技术的发展与现状数、装载、船型等与船舶运动规律之问的关系。船舶运动控制是一个古老而又时代化的课题【,而航向控制是船舶运动控制中果的领域。作为操纵船舶运动的基本装置⋯自动舵,也经历了漫长的发展历程。自从发