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原文传递舵减横摇系统分析与设计

论文题名：	舵减横摇系统分析与设计
关键词：	舵减横摇;高通滤波器;ITAE指标;单纯形优化算法
摘要：	由于船舶航行时横摇阻尼很小，在风浪中会产生剧烈的横摇运动，所以在现代船舶运动控制领域中如何更好的减小船舶横摇是一个非常重要的研究课题。舵减横摇作为一种主动式减摇装置，由于其实现成本低、占用空间小等优点，国内外已在该技术上投入了较多的精力进行研究，并已有成功应用于实船的实例。舵减横摇在船舶上得到应用后，能很好控制横摇减摇问题，不但改善了船舶的适航性和安全性、而且保证了船舶设备的正常工作。　　本文对舵减摇系统进行了分析和控制系统设计工作。分析给出了船舶横摇运动的数学模型，对横向运动的海浪干扰进行了建模仿真，并对横摇响应运动在不同的干扰情况下做了仿真分析，分析介绍了舵机系统的饱和特性，为控制系统设计奠定了基础。　　设计了基于PID控制算法和状态反馈控制算法的舵减横摇控制系统，进行了理论分析和仿真验证，通过仿真结果验证其满足了船舶减摇的需求，可以达到很好的减摇效果。　　为了使舵减摇控制更好的降低对航向的影响，在控制系统中设计加入了高通滤波器，并进行了仿真试验，验证了有效性；在状态反馈控制系统中，为了克服状态反馈参数整定的时间长的缺点，提出基于ITAE指标的单纯形优化算法优化整定状态反馈参数，通过此控制算法实现了在最短时间内得到最优的控制器参数，达到对舵减横摇系统的有效控制。
作者：	高斌
专业：	项目管理
导师：	彭秀艳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文