【摘要】：船舶是一個(gè)多變量耦合、非線性、大時(shí)滯的復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。航行中航速增減、裝載狀態(tài)的變化極易造成模型攝動(dòng),且航行環(huán)境中風(fēng)、浪、流等外界干擾的不確定性,使得船舶在船舶運(yùn)動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)混沌運(yùn)動(dòng)。而這種混沌運(yùn)動(dòng),對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)控制起到了消極破壞作用。本文以大型油船及軍艦航向保持運(yùn)動(dòng)作為研究對(duì)象,編寫(xiě)了一套較為完善的仿真分析程序,對(duì)實(shí)船進(jìn)行了大量仿真分析,對(duì)研究油船及軍艦航向保持中的混沌運(yùn)動(dòng)特性分析具有極為重要的理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)意義。本文在MATLAB口VB環(huán)境下設(shè)計(jì)編寫(xiě)了一系列較為完善的分析船舶航向保持中混沌特性的仿真程序,采用該程序?qū)η叭说难芯砍晒M(jìn)行了混沌特性驗(yàn)證及分析,獲得了各種典型混沌現(xiàn)象仿真結(jié)果,為采用實(shí)船參數(shù)進(jìn)行船舶混沌特性分析打下了基礎(chǔ)。利用4艘大型油船實(shí)船參數(shù)和某型軍艦進(jìn)行了航向保持中的混沌模型的混沌特性分析；并針對(duì)模型中未能考慮駕駛員在船舶操縱閉環(huán)中所起作用的不足,對(duì)航向保持中的混沌模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了閉環(huán)的駕駛員航向保持混沌模型,以軍艦的實(shí)船模型數(shù)據(jù)進(jìn)行了閉環(huán)的駕駛員航向保持混沌模型混沌特性分析,得到了較為理想的仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明,在參數(shù)配置得當(dāng)?shù)那闆r下,某些船舶會(huì)在外界海浪的干擾下產(chǎn)生混沌運(yùn)動(dòng)。在考慮駕駛員在船舶操縱閉環(huán)中所起作用時(shí),以相同的參數(shù)進(jìn)行仿真,不改變船舶的混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而可以更好地描述船舶的運(yùn)動(dòng)特性。
[Abstract]:Ship is a complex dynamic system with multivariable coupling, nonlinear and large time delay. With the increase and decrease of navigation speed, the change of loading state is easy to cause model perturbation, and the uncertainty of external interference such as stroke, wave and current in navigation environment makes the ship appear chaotic motion in ship motion. This chaotic motion plays a negative destructive role in the control of ship motion. In this paper, taking the course keeping motion of large oil tankers and warships as the research object, a set of perfect simulation analysis programs are compiled, and a large number of simulation analysis of real ships is carried out. It has very important theoretical reference and practical guiding significance for the analysis of chaotic motion characteristics in the course maintenance of oil tankers and warships. In this paper, a series of perfect simulation programs for analyzing chaotic characteristics in ship course maintenance are designed and compiled in VB environment of MATLAB port, and the chaotic characteristics of previous research results are verified and analyzed by using this program. The simulation results of various typical chaotic phenomena are obtained, which lays a foundation for the analysis of ship chaotic characteristics by using real ship parameters. The chaotic characteristics of the chaotic model in course maintenance are analyzed by using the real ship parameters of four large oil tankers and a certain type of warship. In order to solve the problem that the role of the pilot in the closed loop of ship maneuvering can not be taken into account in the model, the chaotic model of course keeping in the course keeping is improved, and the chaotic model of the course keeping of the pilot in the closed loop is established. Based on the real ship model data of warships, the chaotic characteristics of the closed-loop pilot course retention chaos model are analyzed, and the ideal simulation results are obtained. The simulation results show that some ships will produce chaotic motion under the interference of external waves when the parameters are properly configured. When considering the role of the pilot in the closed loop of ship maneuvering, the simulation is carried out with the same parameters, which does not change the chaotic motion state of the ship, so that the motion characteristics of the ship can be better described.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U664.82

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本文編號(hào)：2491793