基于ECDIS的船舶自动控制仿真研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 理论意义和应用价值 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 | 第12-14页 |
| 1.4 模拟器系统介绍 | 第14-15页 |
| 1.5 论文的组织与安排 | 第15-16页 |
| 第2章 基础知识 | 第16-32页 |
| 2.1 非线性系统基础知识 | 第16-26页 |
| 2.1.1 Lyapunov稳定性定义 | 第16-19页 |
| 2.1.2 非线性系统 | 第19页 |
| 2.1.3 非线性系统线性化 | 第19-20页 |
| 2.1.4 微分几何 | 第20页 |
| 2.1.5 李导数 | 第20-21页 |
| 2.1.6 输入输出线性化 | 第21-23页 |
| 2.1.7 输入输出非线性系统状态反馈线性化理论 | 第23-26页 |
| 2.2 模型数据及基础知识 | 第26-32页 |
| 2.2.1 仿真环境参数 | 第26-28页 |
| 2.2.2 MMG模型数据 | 第28-29页 |
| 2.2.3 坐标变换 | 第29-32页 |
| 第3章 多工况船舶操纵运动数学模型 | 第32-62页 |
| 3.1 操纵运动方程式 | 第32-38页 |
| 3.1.1 坐标系及各运动参量之间的关系 | 第32-34页 |
| 3.1.2 运动方程的建立 | 第34-37页 |
| 3.1.3 量纲的无因次化 | 第37-38页 |
| 3.2 船体流体动力模型 | 第38-45页 |
| 3.2.1 附加质量和附加惯性矩的计算 | 第38-40页 |
| 3.2.2 粘性流体动力的计算 | 第40-45页 |
| 3.3 螺旋桨及主机特性模型 | 第45-53页 |
| 3.3.1 螺旋桨的推力减额系数和伴流系数 | 第46-47页 |
| 3.3.2 四象限螺旋桨推力系数和转矩系数 | 第47-50页 |
| 3.3.3 螺旋桨横向力和力矩模型 | 第50-52页 |
| 3.3.4 主机模型计算 | 第52-53页 |
| 3.4 舵力及舵机的特性计算模型 | 第53-58页 |
| 3.4.1 舵的法向力 | 第54页 |
| 3.4.2 流向舵的有效来流速度 | 第54-56页 |
| 3.4.3 舵的横向流入速度 | 第56-57页 |
| 3.4.4 舵的有效流入冲角 | 第57页 |
| 3.4.5 舵机模型 | 第57-58页 |
| 3.5 风的动力计算模型 | 第58-60页 |
| 3.6 流的水动力计算模型 | 第60页 |
| 3.7 龙格-库塔法 | 第60-62页 |
| 第4章 欠驱动船舶输入输出线性化航迹保持控制 | 第62-67页 |
| 4.1 航迹保持控制系统 | 第62-65页 |
| 4.1.1 模型建立 | 第62-63页 |
| 4.1.2 控制器设计 | 第63-65页 |
| 4.2 控制器稳定性论证 | 第65-67页 |
| 第5章 基于MMG的航迹保持控制下船舶靠泊仿真 | 第67-88页 |
| 5.1 K、T指数的计算 | 第67-75页 |
| 5.1.1 Z型实验参数确定法 | 第67-71页 |
| 5.1.2 根据船型资料回归法 | 第71-72页 |
| 5.1.3 Z型试验结果对比 | 第72-75页 |
| 5.2 航迹保持控制仿真 | 第75-78页 |
| 5.3 航线设计 | 第78-81页 |
| 5.3.1 计划航线设计 | 第78-79页 |
| 5.3.2 计划航线坐标系变换 | 第79-81页 |
| 5.4 自动靠泊仿真 | 第81-88页 |
| 5.4.1 船舶控制面板 | 第82页 |
| 5.4.2 仿真结果 | 第82-88页 |
| 第6章 结论与展望 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 作者简介 | 第95页 |
