文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
大型集装箱船舶操纵控制建模与仿真的研究
姓名:刘挺
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:郭晨
20100601
摘要集装箱船作为海上货物运输的主要船型,正向着大型化、高速化的方向发展。船舶操纵性能与航行的安全性、经济性紧密联系,船舶驾驶人员对操纵性能的掌握是航行安全的基础;同时当船舶在营运过程,为了降低成本、减少舵机磨损,本文采用P停直鸫哟濉⒅鞫ψ爸靡约巴饨绺扇湃矫婵悸亲及进、出港可能遇到的浅水域情况。利用仿真实船的旋回试验对模型进行验证,仿真结果表明:满载时船舶的旋回阻力增加,旋回周期变长;风将造成船舶旋回对于船舶航向控制的研究,本文设计了两种基于腜航向控制变参数旱诙郑玆神经网络与嘟岷希肦神经网络在线具,利用⑾喙氐目刂颇?椋迪钟氪澳P偷亩越印7抡娼峁砻鳎变参数⒒赗神经网络刂菩Ч⒙嘲粜远济飨杂庞诔9鍼,且舵角的输出曲线更小、更平缓。而变参数只是在定性分析的基础上引入了非线关键词:船舶操纵特性;船舶航向控制;变参数换赗神经网络整定需尽可能的直线航行、少打舵。因此应对大型集装箱船舶的操纵性能以及航向控制问题应给予足够的重视。本文以一艘鸵凰集装箱船为基础,针对集装箱船一些特点,对不同载态、不同风况下大型集装箱船的操纵性进行了初步的研究:在此基础上,设计了两种基于腜控制器。用于船舶上的力和力矩。模型中也考虑了在船舶航行过程中可能出现的低速域以结果显示与实船的试航试验数据基本吻合,达到工程研究的要求。在不同载态下,船舶的吃水、有效舵叶面积、方形系数、船舶受风面积等都有较大的变化。本文基于已经建立的船舶模型,对不同载态、不同风况的船舶操纵性进行了初步研究,偏移,漂角和速度起伏变化,风越大影响越明显,满载时,风的影响更甚。器。第一种,引入非线性函数根据偏差大小在线调节问刺岣呖刂菩阅艿辨识被控对象来达到问恼āA街挚刂破鞯纳杓剖且訫7抡婀性函数,因此其不如基于窬鏟的控制效果,鲁棒性稍差。中文摘要
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论文作者签名:匆·盘幔际η┟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。学位论文版权使用授权书不保密请在以上方框内打“√”‘月原创性声明撰写成硕士学位论文太型篡苤笪盟魑握继控制建槿曼笾真的班窥:。除论文中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日期:∞,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,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学位论文作者签名: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。本学位论文属于:
第滦髀课题的研究背景及意义目前世界商船的质与量不断在发展,这主要是数量的增加、尺度的增大及航速的提高。集装箱船舶作为海上货物运输的主要方式之一,其发展速度尤为突出,自年第一艘全集装箱船诞生以来,随着航运业的发展,集装箱船舶已从最船。此外,大型集装箱船也是船舶高速化的代表,如今的集装箱船全速时大多都在以上。船舶大型化、高速化发展带来的则是海上交通密度的不断加大,年代一直致力于船舶操纵性的衡准工作,约案鞴喙毓芾聿棵哦源安航向的保持、船舶的改向主要是通过操舵来实现的。鉴于舵的重要性,船舶舵的控制是船舶自动化的重要组成部分,自动舵的出现可以说具有划时代的意操纵的安全、可靠性。目前,国内外比较成熟的自动舵,仍主要采用刂啤定时的参数相对固定,不能根据对象特性变化和动态过程修改参数,同时其输出初的装载几百⒄沟饺缃褡霸厣贤騎。现代重工和三星重工开发出的万跋浯呀桓妒褂,目前更有人提出万穆砹仔图跋以及船舶操纵和海上航行安全问题复杂化,国际海事组织陨细鍪兰纵性的重视促使在船舶设计阶段将其作为重要的考虑因素,同时大型集装箱船的操纵特性对于船舶驾驶人员掌握船舶的运动特性和操作要领有重要的参考和指导意义。这些都有利于促进船舶航行的安全,降低海上事故的发生频率。船舶哂写蠊咝浴⒋笫敝汀⒎窍咝缘忍氐悖且桓鲈诵杏诓蝗范ɑ肪诚碌多输入多输出复杂动力学系统;对大型集装箱船的操