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原文传递侧壁式气垫船升沉运动控制研究

论文题名：	侧壁式气垫船升沉运动控制研究
关键词：	侧壁式气垫船;升沉位移;升沉速度;运动控制
摘要：	21世纪是海洋的世纪，随着海洋资源开发和远洋贸易的日益繁荣，各沿海国家均将发展海洋综合实力、提高对海洋资源的利用作为重要战略目标。侧壁式气垫船凭借航速高，操纵性好，兴波阻力小等优点，被广泛运用于民用和军事领域。当侧壁式气垫船作为运维船在海上风电场进行接驳、补给作业时，受到未知时变海浪扰动影响，不可避免地会产生升沉运动，剧烈的升沉运动严重影响到物资或人员在转移过程中的安全。因此，对侧壁式气垫船升沉运动实施控制，降低其升沉运动幅值，具有重要的理论研究价值和实际意义。　　本文首先建立侧壁式气垫船升沉运动数学模型及海浪扰动数学模型;然后，考虑到实际情况下升沉位移难以直接获取，基于卡尔曼滤波原理，设计升沉位移估计器，依据侧壁式气垫船升沉加速度信号，获得侧壁式气垫船的升沉位移和升沉速度估计值;在此基础上，分别对以升沉位移、升沉速度的估计值所建立的时间序列进行统计分析，利用自回归模型对侧壁式气垫船升沉位移和升沉速度进行预报，其中，最小二乘法被用于估计自回归模型参数，经典的AIC准则被用于确定自回归模型阶数。进一步，基于模型预测控制理论，设计侧壁式气垫船升沉运动控制律，实现了侧壁式气垫船升沉运动控制。最后，采用自回归模型对海浪扰动引起的气垫体积变化量进行预报，基于此，设计侧壁式气垫船升沉运动复合控制方案，提高了侧壁式气垫船升沉运动控制精度。　　以一艘侧壁式气垫船为对象进行仿真，仿真结果表明所提出的侧壁式气垫船升沉运动控制方法是有效性的。
作者：	包佳程
专业：	控制科学与工程
导师：	杜佳璐
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文