基于减摇鳍的船舶纵向运动控制技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 船舶纵向运动稳定研究发展概况 | 第11-18页 |
| 1.2.1 减纵摇技术的发展历史 | 第11-17页 |
| 1.2.2 国内减纵摇研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 减纵摇技术存在的问题 | 第18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 船纵向运动数学模型的建立 | 第20-40页 |
| 2.1 船舶运动坐标系的建立 | 第20-21页 |
| 2.2 船纵向运动数学建模问题 | 第21-23页 |
| 2.3 长峰波随机海浪分析 | 第23-27页 |
| 2.3.1 海浪谱密度和波幅 | 第24-25页 |
| 2.3.2 航向、航速对船纵向摇荡影响 | 第25-27页 |
| 2.4 全局水动力系数和扰动力(力矩)的计算 | 第27-34页 |
| 2.4.1 切片理论 | 第28-29页 |
| 2.4.2 仿真数据处理 | 第29-34页 |
| 2.5 减摇鳍对船体水动力影响 | 第34-37页 |
| 2.5.1 作用在鳍上的附加力计算 | 第35-36页 |
| 2.5.2 鳍的纵向运动稳定原理 | 第36-37页 |
| 2.6 船纵向运动方程稳定性分析 | 第37-39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 基于减摇鳍的船纵向运动最优控制器设计 | 第40-56页 |
| 3.1 经典随机最优控制 | 第40-41页 |
| 3.2 线性系统的二次型最优控制(LQR) | 第41-43页 |
| 3.2.1 有限时间状态最优调节器 | 第41-43页 |
| 3.2.2 无限时间状态最优调节器 | 第43页 |
| 3.3 未控制下的船纵向运动仿真 | 第43-45页 |
| 3.4 基于减摇鳍的最优控制器设计 | 第45-49页 |
| 3.4.1 原有鳍的船纵向稳定分析 | 第45-48页 |
| 3.4.2 调整鳍后的船纵向稳定分析 | 第48-49页 |
| 3.5 线性二次型控制器加权阵的优化 | 第49-54页 |
| 3.5.1 遗传算法概述 | 第49-50页 |
| 3.5.2 最优控制器的遗传算法优化 | 第50-54页 |
| 3.6 LQR最优控制下的纵向运动情况分析 | 第54-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 以船上人员舒适性为前提的纵向运动控制 | 第56-70页 |
| 4.1 晕船的诱因 | 第56-58页 |
| 4.2 晕船控制器设计分析 | 第58页 |
| 4.3 规则波下的晕船率计算 | 第58-62页 |
| 4.4 不规则波下的舒适性估算方法 | 第62-65页 |
| 4.4.1 基于海浪谱的晕船率计算 | 第62-63页 |
| 4.4.2 船舶纵向摇荡运动的统计特性 | 第63-65页 |
| 4.5 晕船率下的最优控制器设计 | 第65-68页 |
| 4.5.1 适应度函数的选取 | 第65-66页 |
| 4.5.2 优化的LQR控制器仿真 | 第66-68页 |
| 4.6 晕船发生率控制仿真结果分析 | 第68-69页 |
| 4.7 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
