【摘要】：小水線面雙體船(Small Waterplane Area Twin Hull, SWATH)是一種耐波性能優(yōu)良的高性能船舶,它擁有寬敞的甲板面積,中高速下阻力小,能夠完成多種任務(wù)以及滿足各種航海要求等優(yōu)點,受到各國廣泛關(guān)注。由于SWATH船的水線面面積較小,船體的縱向恢復力矩相應(yīng)減小。隨著航行速度的增加,作用在下潛體上的孟克(Munk)力矩會快速增加,導致船體容易發(fā)生縱向運動失穩(wěn)。目前,解決這個問題的主要方法是在SWATH船的下潛體內(nèi)側(cè)安裝合適尺寸的穩(wěn)定鰭。安裝合適穩(wěn)定鰭的SWATH船在海浪中具有較好的運動性能,但是為了滿足一些特殊作業(yè)平臺和舒適乘坐要求,對鰭采用一定的控制方法來進一步改善SWATH船的縱向運動性能是必要的。 本文回顧了SWATH船的結(jié)構(gòu)特點及其發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了定量反饋理論(Quantitative Feedback Theory, QFT)的基本原理,給出了QFT控制系統(tǒng)設(shè)計方法的一般特點以及設(shè)計過程�？紤]到實際的SWATH船縱向運動系統(tǒng)是典型的多變量、非線性、耦合系統(tǒng),且存在參數(shù)不確定性和外部擾動,本文基于QFT對其進行了縱向運動控制研究,設(shè)計了QFT對角控制器和QFT非對角控制器。由于QFT方法將對象的不確定性、外部干擾等轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的某些性能指標要求,從而所設(shè)計的控制器具有較好的魯棒性。在5級模擬海況下,對不同航速時的某型號SWATH船縱向運動模型進行控制仿真,仿真同時考慮執(zhí)行機構(gòu)的影響。在加入控制器后,不同航速下SWATH船的垂蕩運動和縱搖運動都能得到很好的抑制,SWATH船的縱向運動性能明顯改善。仿真結(jié)果表明設(shè)計的控制器對模型的不確定性和外部擾動具有較好的魯棒性和適應(yīng)能力。
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U674.951;U664.82

【參考文獻】

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本文編號：2524231