發(fā)布時間：2017-10-15 11:16

  本文關(guān)鍵詞：海洋工程船克令吊裝卸作業(yè)數(shù)學(xué)模型研究

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【摘要】：海洋資源是具有戰(zhàn)略意義的新興領(lǐng)域,開發(fā)海洋資源對海洋工程設(shè)備有著高度的依賴性,其中海洋工程船應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,工程船上常用的設(shè)備—克令吊在貨物的搬運(yùn)、裝卸等過程中起到了至關(guān)重要的作用。近年來,以計算機(jī)系統(tǒng)為核心和以操縱控制臺為交互手段構(gòu)成的各種仿真訓(xùn)練器已成為當(dāng)今重大生產(chǎn)設(shè)備或過程控制設(shè)備運(yùn)行人員上崗操作、培訓(xùn)的必備手段。由于克令吊數(shù)學(xué)模型的研究是海洋工程船起重機(jī)仿真訓(xùn)練器的核心技術(shù),本文選取海洋工程船上最為常見的挺桿式克令吊為研究對象,研究其數(shù)學(xué)模型的建模方法,采用計算機(jī)仿真技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)了海洋工程船挺桿式克令吊仿真系統(tǒng)的原型機(jī),對于海上作業(yè)和操作人員的培訓(xùn)有著現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。本文完成了如下主要工作：1)給出了海洋工程船挺桿式克令吊裝卸仿真系統(tǒng)的開發(fā)流程和系統(tǒng)框架,并闡述了本文所選擇的建模方法、建模工具以及三維圖形引擎的優(yōu)點所在。2)根據(jù)挺桿式克令吊的運(yùn)動規(guī)律,利用拉格朗日方程建立了克令吊系統(tǒng)的動力學(xué)模型,并采用四階龍格庫塔方法實現(xiàn)了對動力學(xué)方程的求解,分析了克令吊在不同運(yùn)動形式下的參數(shù)變化規(guī)律,通過與前人的仿真結(jié)果相比較,初步驗證了所建模型的有效性。3)基于MFC-OSG框架開發(fā)了海洋工程船克令吊裝卸仿真系統(tǒng)的原型系統(tǒng),通過集成本文所建立的克令吊動力學(xué)模型,利用0SG提供的節(jié)點回調(diào)三維動畫可視化技術(shù),實現(xiàn)了克令吊裝卸作業(yè)過程的三維動態(tài)仿真。
【關(guān)鍵詞】：虛擬現(xiàn)實 克令吊裝卸仿真系統(tǒng) 挺桿式克令吊數(shù)學(xué)模型 拉格朗日方程
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.3;U676.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 海洋工程船起重工藝介紹10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-16
• 第2章 克令吊仿真系統(tǒng)的架構(gòu)及建模方法的選擇16-27
• 2.1 海洋工程船克令吊仿真系統(tǒng)的架構(gòu)16-20
• 2.1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)16-17
• 2.1.2 克令吊仿真系統(tǒng)的架構(gòu)17-20
• 2.2 建模方法及工具的選擇20-26
• 2.2.1 系統(tǒng)建模方法20-22
• 2.2.2 三維建模軟件的選擇22-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 克令吊運(yùn)動數(shù)學(xué)模型27-38
• 3.1 克令吊系統(tǒng)的動力學(xué)模型27-32
• 3.2 克令吊系統(tǒng)動力學(xué)模型仿真結(jié)果和分析32-37
• 3.2.1 克令吊回轉(zhuǎn)運(yùn)動時仿真結(jié)果的分析34-36
• 3.2.2 克令吊俯仰運(yùn)動時仿真結(jié)果的分析36-37
• 3.2.3 克令吊吊裝重物的升降運(yùn)動37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 克令吊仿真系統(tǒng)的集成實現(xiàn)38-49
• 4.1 基于MFC框架的OSG應(yīng)用程序開發(fā)38-41
• 4.1.1 微軟基礎(chǔ)類庫MFC38
• 4.1.2 三維渲染引擎OSG38-40
• 4.1.3 基于MFC框架的OSG三維應(yīng)用程序開發(fā)40-41
• 4.2 克令吊空間運(yùn)動的實現(xiàn)41-47
• 4.2.1 OSG中克令吊運(yùn)動的動畫實現(xiàn)41-42
• 4.2.2 節(jié)點訪問器機(jī)制42-44
• 4.2.3 人機(jī)交互的實現(xiàn)44-47
• 4.3 克令吊運(yùn)動仿真的主要程序描述47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 總結(jié)與展望49-50
• 5.1 本文完成的主要工作49
• 5.2 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 致謝54-55
• 作者簡介55

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1036805