船舶舵机建模与航迹舵系统研究.pdf

摘要主要执行机构一液压舵机系统,详细讨论了在船和螺旋桨干扰下的舵力和力随着航运业的发展,港口日趋繁忙,对船舶航行的安全性和经济性要求不断提高,对航向、航迹的控制精度要求也越来越高;现有的船舶控制系统以航向控制或间接航迹控制系统为主,其控制性能和结构都有待进一步的提高。因此,综合考虑船舶控制系统的各个部分�缍婊�欧�低�,设计控制精度高的船舶控制系统已成为当今一个重要的研究课题。本课题的主要任务是在实际液压舵机模型和船舶四自由度模型的基础上,考虑船舶所受到的环境干扰力影响,对船舶航迹控制的两种方式及控制算法进行了研究。首先,利用�����������建模思想建立了船舶四自由度分离型数学模型及所受环境干扰力�缋肆�模型,基于谱分析理论对变动风和不规则波进行了仿真研究。针对船舶运动控制系统的矩的计算方法;以某一型号的液压舵机为对象,考虑舵机系统各部分的运动方程及其系统的控制方法,使用����工具箱,在一定简化条件下建立了其动态数学模型,充分考虑操舵伺服系统这一舵角闭环的动态行为。船舶的航迹控制是本文另一个重点研究内容,其中对航迹控制的控制方式、航迹误差的计算以及转向航迹段的控制策略进行了研究。针对间接法和直接法,采用开关切换型模糊.��蚉�两种算法设计了航迹控制器。不同的海情下,在转向航迹段使用转向控制策略,使用开关切换型模糊.��刂�器对航迹控制进行了仿真。本文所设计的船舶航迹控制系统,对大型水面舰船的航行安全有一定参考价值,其中转向处转向控制策略的增加进一步提高了航迹跟踪的精度:液压舵机作为船舶运动摔制系统的一个子系统,数学模型的建市及对其动态特性的研究,为研究船舶航向、航迹控制的准确件提供了条件。关键词:航迹控制;液压舵机模型;转向航迹段;模糊�����哈尔滨工程大学硕士学位论文������
甌����,������������琩��������������������,�����������.�����������甋�琧����������,������哈尔滨丁程大学硕士学位论文��,�����.�����甼������,���’������,�������.���琫��������,������.����,����������瓹�������,���—��.����,������猭���,������瓼��������,���������畉�����狿������.���������珹���
哈尔滨�檀笱�妒��宦畚���,������������������’�����瓵������瓾�������,��������������.���簍������琱�������瑃������甈�
少�辏辉驴笕�作者�┳�:≯场山牟���┳�么乡百影∽作者�┳�:加仫懈�叫年专月,力�学位论文授权使用声明哈尔滨工程大学学位论文原创性声明同期:“加�年≥月够日本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨�檀笱АI婷苎�宦垡宕�饷芎笫视帽旧�鳌�本论文�言谑谟柩�缓蠹纯煽谠谑谟柩���鲈潞罂�解密后�晒��豕こ檀笱�徒挥泄夭棵沤�斜4妗⒒惚嗟取�日期:/~�。�’一‘
第�滦髀���课题研究背景和意义为了适应海上运输量增加的需要,船舶逐渐向大型化和高速化方向发展,海上交通密度不断加大,航行安全越来越受到威胁。海上运输的竞争日趋激烈,为了提高经济效益,不仅要降低船员的操作强度,还期望减少船员的配置,而减少船员配置又加剧了对航行安全的威胁。为了解决这一矛盾,船舶航行的经济性和安全性就成为研究的焦点问题。船舶在航行中,为了以尽量少的燃料并尽快地到达目的地,驾驶人员总是力图使船舶以一定的速度保持直线段航行,并以较短的航行距离进行转向,以减少操舵频率和机械磨损,而这都离不开自动舵系统���船舶自动操舵仪,俗称“自动舵”,是根据指令信号自动完成操纵舵机的装置,是一个重要的船舶控制设备。它能代替舵手操舵,保证船舶在指令航向或给定航迹上航行。性能优良的自动操舵仪不仅可以减轻舵手的劳动,高