基于VC的舵鰭聯(lián)合簡捷魯棒控制原型機研制.pdf

1、船舶運動具有耦合的特點,橫搖運動和艏搖運動之間的耦合關(guān)系是舵鰭聯(lián)合控制的基礎(chǔ)；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,安裝減搖鰭的船舶越來越多,船舶運動的聯(lián)合控制將成為未來的發(fā)展趨勢；當(dāng)前,為提高船舶舒適性以及滿足特種船舶對橫搖的特殊要求,對船舶運動控制提出了更高的目標；舵鰭聯(lián)合控制不僅提高航向保持控制的精度,而且提高船舶減搖能力,達到節(jié)約能源、提高航速的目的。所以,研究舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)原型機具有較大的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文基于H∞魯棒控制理

2、論,采用閉環(huán)增益成形算法對舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)控制器進行了設(shè)計,該算法具有設(shè)計過程簡單、物理意義明顯的優(yōu)點。對舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)原型機的硬件和軟件進行了設(shè)計,系統(tǒng)實現(xiàn)了隨動控制、航向保持控制、航跡保持控制、舵鰭聯(lián)合控制的功能。所設(shè)計的軟件界面美觀、交互性強,與經(jīng)典航海儀器界面設(shè)計思想吻合。并使用VC++編程實現(xiàn)了舵鰭聯(lián)合系統(tǒng)4自由度非線性仿真數(shù)學(xué)模型。
　　 使用“育鯤”輪的參數(shù)對仿真模型和舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)進行測試。測試結(jié)果表明,仿真

3、模型精度高,反映了船舶的運動規(guī)律,滿足工程上使用的精度。使用仿真模型對所設(shè)計的舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)分別在雙機和單機條件下進行測試。結(jié)果顯示,舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)航向保持控制精度高,減搖效果明顯。在航跡保持控制模式下,能準確跟蹤設(shè)定航線,航跡偏差小,轉(zhuǎn)向效果好。在舵速不高的情況下,減搖鰭起到主要的減搖作用,舵起到了輔助減搖作用。
　　 本文在VC++環(huán)境下,采用模塊化設(shè)計方法,完成了舵鰭聯(lián)合簡捷魯棒控制原型機軟件系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn),為舵鰭聯(lián)