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大型双桨双舵船操纵运动建模与虚拟仿真
| 论文题名： | 大型双桨双舵船操纵运动建模与虚拟仿真 |
| 关键词： | 双桨双舵船舶;操纵运动;虚拟仿真系统;MMG建模机理 |
| 摘要： | 随着集装箱船的大型化、快速化，出现了以航行的安全性、经济性和环保性为目标的双桨双舵大型集装箱船。本课题旨在研究并实现一个大型双桨双舵船舶操纵运动的虚拟仿真系统。 本文应用虚拟现实技术，构建马士基TripleE级集装箱船舶运动虚拟场景及其三维实体模型，利用Vega作为三维驱动平台，基于MFC框架，建立了双桨双舵船舶运动虚拟仿真系统。 首先，基于MMG建模机理，忽略两桨间的干扰作用，考虑风、浪、流的干扰力和力矩的影响，以Matlab/Simulik为软件平台，建立常速域大洋航行工况下的马士基Triple级集装箱船舶三自由度运动的数学模型，利用Matlab的RTW工具箱和Matlab引擎接口实现与VisualC++之间的数据交换。 然后，根据三维模型构建的技术指标和建模原则，确定建模方案，建立双桨双舵船舶操纵运动虚拟仿真场景所需要的虚拟场景和三维实体模型。本文的三维实体模型包括船舶、舵轮和桨舵局部模型，虚拟场景有船舶运动场景、舵轮场景、仪表场景和桨舵动作场景，分别详细的介绍了模型的构建和虚拟场景的配置过程。 设计并构建虚拟仿真系统，是本文的核心。本文所建立的虚拟仿真系统不仅完成了场景切换、环境切换以及视角切换的功能，还可以实现航向控制、旋回试验、Z型试验以及操舵控制四种操纵运动虚拟场景的切换。依据功能实现需求，详细阐述了系统的实现流程，将虚拟仿真系统分为数字仿真和可视化仿真两部分，并且就其中的关键技术作了说明。 |
| 作者： | 焉丽飞 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 郭晨;刘雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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