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带T型翼的穿浪船运动姿态控制系统(RCS)研究
| 论文题名： | 带T型翼的穿浪船运动姿态控制系统(RCS)研究 |
| 关键词： | 穿浪双体船;运动姿态;控制系统;程序编制 |
| 摘要： | 穿浪船是近年来国际上开发的一种新船型，它具有在比较高的海况下获得较高航速的能力，并具有良好的适航性，由于穿浪船艏部的特殊线型，使得它能在波涛汹涌的海浪中穿浪而过，并保持平稳的姿态。由于穿浪船的双体特征，其横摇性能较好，但是穿浪船也同样有它的局限性，在波长较小和较大时纵摇性能的改善不够明显。 为了使穿浪船适合于航行更广的海域和海况，改善纵向运动性能，本文对带T型翼(T-foil)的运动姿态控制系统(RCS)进行了预研工作。T-foil是主动式带转动后翼板的翼面，且在风浪较小的情况下是可回收的，以便降低阻力；RCS则可以通过T-foil所提供的恢复力和力矩对纵向运动实施控制。 本文考虑到穿浪双体船的高速和多船体特性，利用2.5D理论对穿浪双体船进行水动力求解，并基于Matlab对计算理论进行了程序编制，对计算程序的效率和内存管理进行了优化，重点解决了程序重复循环过多的问题，简化了程序，提高了计算效率。随后讨论了T-foil所提供的恢复力和力矩的计算方法，并利用2.5D理论所计算出的水动力系数对带T-foil的穿浪船进行运动模型的建立。 本文在控制器的设计过程中，应用了鲁棒控制理论中的μ综合设计思想对控制器进行了设计，并采用Matlab平台对控制器设计中D-K迭代进行了计算。此外，针对纵向运动模型对系统权函数的进行了改造，改造后的权函数集中体现了纵向运动模型的不确定性特征，对未来应用鲁棒控制中权函数选择有一定的启发意义。 最后本文还对RCS的硬软件设计进行初步的探讨。 |
| 作者： | 常进 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 茅云生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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