船舶連續(xù)彎曲段自適應(yīng)控制仿真研究.pdf

1、近年來沿江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展促使橋梁建設(shè)趨于密集化，這必然導(dǎo)致群橋水域大范圍形成。群橋水域的一個顯著特點就是連續(xù)轉(zhuǎn)彎，這與內(nèi)河連續(xù)彎曲航道的水文特點不謀而合。與此同時，現(xiàn)行的內(nèi)河通航規(guī)則卻要求船舶過橋區(qū)強制采取手操舵，但有關(guān)研究表明橋梁船撞事故的64％是由于駕引人員失誤造成的?？上攵?，未來內(nèi)河航運業(yè)解決此矛盾的途徑必然是以類似現(xiàn)階段遠(yuǎn)洋航行已十分成熟的、精密的船舶自動駕駛系統(tǒng)取代現(xiàn)階段在高壓、緊促環(huán)境下易于發(fā)生失誤的人工控制來解決此矛盾。因

2、此，研究連續(xù)彎曲航道的船舶航向自適應(yīng)控制對實現(xiàn)內(nèi)河船舶自動航行具有重大研究價值。與此同時，連續(xù)彎曲航道的航向自動控制的研究與推廣，對降低橋梁船撞事故風(fēng)險，都具有重大的核心意義。
　　論文針對群橋水域連續(xù)彎曲航道的船舶連續(xù)轉(zhuǎn)彎特性為切入點，分析了內(nèi)河連續(xù)彎曲航道的水文特點，并通過計算流體力學(xué)仿真的方法對連續(xù)彎曲航道流場態(tài)勢進(jìn)行分析與總結(jié)，進(jìn)而提出能夠滿足內(nèi)河連續(xù)彎曲航道連續(xù)轉(zhuǎn)向特點的船舶航向自適應(yīng)控制規(guī)則。
　　本文首先查閱了

3、大量的文獻(xiàn)，了解現(xiàn)階段連續(xù)彎曲航道以及船舶自動控制的研究情況，進(jìn)而對內(nèi)河連續(xù)彎曲航道的特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，利用計算流體力學(xué)以及相應(yīng)CFD軟件開展了連續(xù)彎曲航道流場模擬仿真并分析總結(jié)流場特點。應(yīng)用船舶運動數(shù)學(xué)模型理論，選取合適的內(nèi)河船舶，設(shè)計建立了本文所需的船舶運動仿真模型。最終應(yīng)用模糊理論、PID控制原理結(jié)合連續(xù)彎曲航道的流場特點設(shè)計了針對內(nèi)河連續(xù)彎曲航道優(yōu)化后的模糊控制規(guī)則并開展了控制規(guī)則優(yōu)化前后的對比仿真實