船舶橫搖運(yùn)動(dòng)中的混沌及其魯棒控制.pdf

1、船舶在海浪中航行時(shí)，易產(chǎn)生大幅的橫搖運(yùn)動(dòng)，船舶做大幅橫搖運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性。這種復(fù)雜的非線性在外力及其他因素激勵(lì)下極易導(dǎo)致船舶的傾覆。本文利用混沌理論解釋了船舶橫搖運(yùn)動(dòng)中的非線性運(yùn)動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)對船舶橫搖運(yùn)動(dòng)中混沌現(xiàn)象的控制從而使船舶擺脫了混沌態(tài)。 ⑴利用牛頓定律建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的線性模型。其次針對大幅橫搖運(yùn)動(dòng)中阻尼力矩和恢復(fù)力矩的非線性，分別建立非線性阻尼力矩模型和非線性恢復(fù)力矩模型。本文將波浪看成規(guī)則波，看成是外部唯一

2、擾動(dòng)力，由此建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的非線性方程，并參考具體的船舶參數(shù)，從而得到船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的具體非線性模型。 ⑵利用Matlab編寫M函數(shù)，分別繪制出了該非線性系統(tǒng)的分岔圖、時(shí)域響應(yīng)圖、相空間圖，從繪制結(jié)果中發(fā)現(xiàn)當(dāng)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)中的最大波傾角和遭遇浪頻率在某一范圍內(nèi)，系統(tǒng)出現(xiàn)了類似于混沌的特性。 ⑶針對具體船舶橫搖非線性模型，利用判斷混沌的關(guān)聯(lián)維數(shù)法和Lypaunov特性指數(shù)法分別對船舶橫搖運(yùn)動(dòng)中的混沌態(tài)進(jìn)行了判別，最終得出船舶