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渔船拖网系统非定常运动仿真及自动控制研究

摘要第4-6页
abstract第6-7页
第1章 绪论第12-27页
    1.1 课题研究背景第12-14页
    1.2 国内外研究概况第14-24页
        1.2.1 拖曳系统运动仿真研究现状第14-19页
        1.2.2 拖网网具运动仿真研究现状第19-20页
        1.2.3 拖网系统自动控制研究现状第20-24页
    1.3 课题的研究意义第24-25页
    1.4 课题的主要研究内容第25-27页
第2章 变长度水下拖曳系统的运动建模第27-52页
    2.1 前言第27页
    2.2 拖缆动力学方程第27-42页
        2.2.1 坐标系的选取及转换关系第28-32页
        2.2.2 拖缆动力平衡方程第32-39页
        2.2.3 拖缆运动平衡方程第39-40页
        2.2.4 拖缆动力学方程组第40页
        2.2.5 变长度拖缆的模拟第40-42页
    2.3 拖体运动模型第42-49页
        2.3.1 坐标系的选取第42-43页
        2.3.2 拖体动力学方程第43-45页
        2.3.3 外力计算第45-49页
        2.3.4 拖体辅助运动关系式第49页
    2.4 边界条件第49-50页
        2.4.1 首部边界条件第49-50页
        2.4.2 尾部边界条件第50页
    2.5 本章小结第50-52页
第3章 基于广义α算法的变长度拖曳系统动力学方程求解研究第52-77页
    3.1 前言第52-53页
    3.2 拖缆动力学方程的数值离散第53-55页
        3.2.1 有限差分法离散第53-55页
        3.2.2 广义α算法离散第55页
    3.3 算法精度及稳定性分析第55-61页
        3.3.1 有限差分算法的精度第55-56页
        3.3.2 广义ɑ算法的精度第56-57页
        3.3.3 有限差分法的稳定性分析第57-59页
        3.3.4 广义α算法的稳定性分析第59-61页
    3.4 最终离散格式的确定第61-62页
    3.5 变长度拖曳系统仿真求解程序第62-69页
        3.5.1 拟牛顿法迭代求解第62-64页
        3.5.2 初始条件第64-65页
        3.5.3 拖体运动方程的求解方法第65-67页
        3.5.4 变长度拖缆计算第67页
        3.5.5 拖曳系统求解程序设计第67-69页
    3.6 仿真分析第69-76页
        3.6.1 拖曳列阵系统稳态运动对比仿真第69-72页
        3.6.2 物探拖曳系统非定常运动对比仿真第72-76页
    3.7 本章小结第76-77页
第4章 中层拖网系统建模及运动仿真分析第77-102页
    4.1 前言第77页
    4.2 拖网网具建模方法讨论第77-84页
        4.2.1 集中质量法建模第78-79页
        4.2.2 拖网网具几何建模法第79-84页
    4.3 拖网渔船运动数学模型第84-89页
        4.3.1 调距桨拖网渔船平面运动方程第84-87页
        4.3.2 风与流的干扰力模型第87-88页
        4.3.3 拖网渔船运动数学模型表达式第88-89页
    4.4 边界条件的综合处理第89-93页
        4.4.1 综合坐标系设定第89页
        4.4.2 渔船与曳纲间的边界条件第89-90页
        4.4.3 曳纲与网具间的边界条件第90-92页
        4.4.4 网具对网板的影响第92-93页
    4.5 仿真分析第93-101页
        4.5.1 仿真参数设置第93-94页
        4.5.2 直线非定常运动仿真与试验对比第94-99页
        4.5.3 回转运动仿真第99-101页
    4.6 本章小结第101-102页
第5章 中层拖网网板三维运动建模及姿态控制研究第102-131页
    5.1 前言第102-103页
    5.2 运动模型的建立第103-109页
        5.2.1 网板几何要素与坐标系第103-104页
        5.2.2 网板运动方程第104-106页
        5.2.3 运动方程的简化第106-109页
    5.3 中层立式网板水动力计算第109-121页
        5.3.1 稳态流体动力第109-113页
        5.3.2 瞬态效应第113-121页
        5.3.3 网板水动力计算流程第121页
    5.4 控制系统设计第121-125页
        5.4.1 控制系统总体方案第121-122页
        5.4.2 内回路控制器设计第122-123页
        5.4.3 外回路控制器设计第123-125页
    5.5 仿真分析第125-130页
        5.5.1 仿真参数设置第125-126页
        5.5.2 仿真实验与结果分析第126-130页
    5.6 本章小结第130-131页
第6章 基于反步法的中层拖网系统空间三维轨迹跟踪控制研究第131-159页
    6.1 前言第131-132页
    6.2 拖网系统运动控制模型的建立第132-136页
        6.2.1 拖网系统空间简化模型第132-133页
        6.2.2 渔船及拖网绞车动力学建模第133-134页
        6.2.3 网板及拖网动力学模型第134-136页
        6.2.4 拖网系统状态空间模型完整形式第136页
    6.3 拖网轨迹跟踪控制总体设计思路第136-139页
        6.3.1 递推反步法设计原理及其不足第137-138页
        6.3.2 控制系统总体设计方案第138-139页
    6.4 拖网轨迹跟踪控制器递推设计第139-145页
    6.5 稳定性分析第145-150页
        6.5.1 稳定性分析理论基础第145-147页
        6.5.2 稳定性分析过程第147-150页
    6.6 仿真实验与结果分析第150-158页
        6.6.1 拖网控制系统数字样机设计及仿真参数设定第150-152页
        6.6.2 改进反步控制器仿真实验第152-155页
        6.6.3 改进反步控制器与传统线性反馈控制器的对比实验分析第155-158页
    6.7 本章小结第158-159页
第7章 总结与展望第159-163页
    7.1 论文总结第159-162页
        7.1.1 论文的主要工作及结论第159-161页
        7.1.2 论文的创新点第161-162页
    7.2 工作展望第162-163页
致谢第163-164页
参考文献第164-173页
攻读学位期间获得与学术论文相关的成果第173-174页
附录 A第174-175页
附录 B第175页

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