文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
基于Matlab的双拖轮协助船舶操纵运动的仿真研究
姓名:黎明杰
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:张吉平
20091001
摘要本文以船舶平面操纵运动数学模型为理论基础,吸取了分离型建模乃想,建立了包括船体、螺旋桨、舵单独性及其各部分之间的相互干涉的数学模型,充分考虑了港内操纵时浅水对拖航操纵性的影响,结合前人的研究成果建立一个完整的包括拖轮和船舶的拖航操纵的数学模型;用龙格一库塔法对操纵运动方程此,对双拖船协助下的船舶的操纵性能的研究显得尤为重要。双拖轮的作用可以使船舶达到横移和转向的目的,船舶首、尾分别带单拖轮船舶保持航向。对于低速航向的船舶,双拖轮顶推使其横移时,船首拖轮作用效拖轮协助低速船舶转向时,船舶首尾同时带拖轮时的作用效果最为明显,其次为船尾带拖轮拖带,船首拖轮顶推时的作用效果相对较差。本课题的研究结果比较客观地描述了拖航运动特性,可为船舶操纵人员提供参考依据,有助于对双拖轮协助船舶操纵更为深入的了解。同时也为航海模拟器的研制与开发提供一定的理论基础。关键词:船舶操纵性;建模;船舶运动仿真;拖轮协助的数学模型进行解算,并采用数学工具语言中的ぞ呦涠酝下协助下的船舶操纵运动进行仿真,本文通过采用定量和定性相结合的方法,详细研究了船舶在双拖轮协助下操纵运动的情况。为保证船舶在航道、港内的安全运行,拖船已成为不可缺少的辅助手段,因通过本论文的研究,得出以下结论:也可以使船舶达到转向的目的。船舶首尾拖轮同时顶推正常航行的船舶使其横移时,船舶会有一定的转向,转向的方向是带拖轮一侧,此时可以通过减小船尾拖轮的转速以及使用舵来协助果明显,故船舶会向所带拖轮反方向的一侧转向。中文摘要
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第滦髀课题的背景及其意义主要途径,航运业也变的越来越繁荣,促使船舶向大型化发展,大型船舶在航运市场上起着越来越重要的作用,同时,也为航运业的研究人员提出了新的难题,在港池、航道等受限水域内操纵大型船舶难度较大,具体体现为【浚操船水域面积有限,操船水域以外的水域往往为浅滩等威胁航行安全的水相对水深较浅,船舶的操纵性能较深水中变差;由于船舶尺度大,惯性大,船舶自身的操纵性能劣于小船;相对于小型船舶而言,大型船舶对拖轮的作用效果反应明显变差。为了降低大型船舶在受限水域航行的难度,船舶驾驶员往往需要拖轮协助船舶完成进出港航道、旋回水域以及靠离泊操纵。在大型船舶靠离旋回和靠离泊的过程中,单拖轮一般难以达到理想的作用效果,也不能保证船舶作业的安全,两艘甚至多艘拖轮共同协助船舶操纵成为保证船舶安全的重要手段。作用效果,然而,拖轮与拖轮的相互协作,拖轮与船舶的相互协作成为人们关注的问题,本文从这一问题出发,通过理论上对多拖轮作用的研究,在一定的理想本课题的主要意义主要体现在以下几个方面:<菔辉辈僮荽疤峁┮欢ǖ睦砺垡谰本文通过定量计算与仿真试验相结合,得出拖轮以不同协助方式作用时船舶的一般运动规律,为引航员和驾驶人员提供参考依据;:胶DD馄鞯难兄朴肟7⑻峁┮欢ǖ睦砺刍作为操船人员进行教育培训、科学研究以及环境评价的航海模拟器,其主要由两部分组成:一是对船舶运动状态的解算部分一一船舶运动数学模型,二是驾驶近年来,世界经济不断发展,各地之间的贸易量不断上升,作为贸易运输的即,大型船舶操纵的问题,特别是在受限水域操纵的问题。域,这使得船舶必须严格限制在可航水域航行;与单拖轮相比,多拖轮作用在同一船舶上时,会使船舶出现相对比