| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 本文的研究背景、目的、意义 | 第10-11页 |
| 1.2.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2.2 研究目的 | 第11页 |
| 1.2.3 研究意义 | 第11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-17页 |
| 1.3.1 风帆助航技术国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.3.2 船舶航向控制器的国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.3 人工神经网络的国内外研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第17-18页 |
| 第2章 风帆助航船舶的选型与受力分析 | 第18-31页 |
| 2.1 目标船的基本状况 | 第18页 |
| 2.2 风帆的选型 | 第18-23页 |
| 2.2.1 风帆的主要类型 | 第19-21页 |
| 2.2.1.1 翼型风帆 | 第19-21页 |
| 2.2.1.2 抽气式涡轮帆 | 第21页 |
| 2.2.2 空气动力学对比分析 | 第21-22页 |
| 2.2.3 风帆对比分析总结 | 第22-23页 |
| 2.3 风帆的选型及布置 | 第23-24页 |
| 2.3.1 帆型的选择 | 第23页 |
| 2.3.2 风帆的尺寸选择 | 第23-24页 |
| 2.3.3 风帆的布置 | 第24页 |
| 2.4 风帆对船体的作用力与力矩 | 第24-26页 |
| 2.5 矩形帆翼最佳风向角的确定 | 第26-29页 |
| 2.5.1 翼型的选择 | 第26页 |
| 2.5.2 翼型仿真流程 | 第26-27页 |
| 2.5.3 翼型仿真结果分析 | 第27-29页 |
| 2.6 小结 | 第29-31页 |
| 第3章 船舶的运动数学模型的建立及仿真 | 第31-55页 |
| 3.1 船舶操纵运动数学模型的建立 | 第31-33页 |
| 3.1.1 风帆助航船舶平面运动方程 | 第31-32页 |
| 3.1.2 船舶运动数学模型的选择 | 第32-33页 |
| 3.1.3 MMG型船舶运动数学模型的建立 | 第33页 |
| 3.2 船体上惯性类流体动力和力矩 | 第33-34页 |
| 3.3 船体上粘性类流体动力和力矩 | 第34-38页 |
| 3.3.1 线性水动力导数的近似估算 | 第35页 |
| 3.3.2 纵向水动力的近似估算公式 | 第35-37页 |
| 3.3.3 非线性水动力及力矩的系数的求取 | 第37-38页 |
| 3.4 螺旋桨上的流体动力和力矩 | 第38-40页 |
| 3.4.1 螺旋桨处推力减额系数的估算 | 第38-39页 |
| 3.4.2 螺旋桨处伴流系数的估算 | 第39-40页 |
| 3.4.3 螺旋桨推力系数的计算 | 第40页 |
| 3.5 作用于舵上流体动力和力矩 | 第40-43页 |
| 3.5.1 修正系数的计算 | 第40-41页 |
| 3.5.2 舵的正压力的计算 | 第41-43页 |
| 3.6 作用于船体上的平均风压力和力矩 | 第43-44页 |
| 3.7 基于Simulink的MMG船舶运动模型的建立 | 第44-47页 |
| 3.7.1 风帆助航船舶运动模型的实现 | 第44页 |
| 3.7.2 计算机仿真流程图 | 第44-46页 |
| 3.7.3 仿真工具的介绍 | 第46-47页 |
| 3.7.4 仿真模型的建立 | 第47页 |
| 3.8 风帆助航船舶运动模型平面运动验证 | 第47-53页 |
| 3.8.1 水面直航性能的验证 | 第47-49页 |
| 3.8.2 回转性能的验证 | 第49-53页 |
| 3.9 本章小结 | 第53-55页 |
| 第4章 神经网络PID控制原理 | 第55-73页 |
| 4.1 神经网络理论 | 第55-58页 |
| 4.1.1 神经网络的概况 | 第55页 |
| 4.1.2 神经网络的构成 | 第55-56页 |
| 4.1.3 神经网络的分类 | 第56-58页 |
| 4.1.4 神经网络的学习 | 第58页 |
| 4.2 神经网络控制 | 第58-62页 |
| 4.2.1 神经网络控制特点 | 第58-59页 |
| 4.2.2 神经网络控制结构划分 | 第59-62页 |
| 4.3 常规PID控制器 | 第62-64页 |
| 4.3.1 PID控制原理 | 第62-63页 |
| 4.3.2 PID参数的整定 | 第63-64页 |
| 4.4 单神经元网络PID控制 | 第64-68页 |
| 4.4.1 单神经元学习算法 | 第65-66页 |
| 4.4.2 单神经元自适应PID控制 | 第66-68页 |
| 4.5 CMAC与PID并行控制 | 第68-72页 |
| 4.5.1 CMAC概述 | 第68-69页 |
| 4.5.2 CMAC网络算法及仿真 | 第69-70页 |
| 4.5.3 CMAC与PID复合控制算法 | 第70-72页 |
| 4.6 本章小节 | 第72-73页 |
| 第5章 航向控制系统的设计和仿真研究 | 第73-79页 |
| 5.1 风帆助航控制策略 | 第73-74页 |
| 5.2 航向控制系统设计 | 第74-75页 |
| 5.3 船舶航向控制系统仿真 | 第75-76页 |
| 5.4 不同风况下的航向保向性仿真研究 | 第76-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 第6章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 总结 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 发表论文与参与项目 | 第85页 |