本文關鍵詞：船舶舵減縱搖控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶減搖是船舶與海洋工程的重要課題之一。從國Qg外的情況來看，減橫搖的技術已日趨成熟并逐步走向完善，而減縱搖的問題還沒有得到很好的解決。如果能夠找到有效的減縱搖方法，對于艦載飛機起降、船舶的適居性和航行性等都是十分有意義的。 本文通過對船舶減縱搖方面國Qg外的相關研究狀況的分析，采用π型舵作為減縱搖裝置，首先，基于切片理論建立了兩自由度的船舶縱向運動方程。其次，利用遞推最小二乘法對隨機海浪擾動力和擾動力矩進行建模。然后，分別采用經典隨機最優(yōu)控制和擴展隨機最優(yōu)控制對減縱搖的效果進行了對比研究，包括經典卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波的分析研究。最后，將廣義預測控制引入到舵減縱搖的研究中，探討了基于狀態(tài)空間的廣義預測控制算法。 通過理論分析和大量的仿真結果表明，對于舵減縱搖，經典的隨機最優(yōu)控制的效果一般，而擴展隨機最優(yōu)控制和廣義預測控制都能取得較為滿意的效果。
【關鍵詞】：船舶 舵減縱搖 隨機海浪 擴展卡爾曼濾波 擴展隨機最優(yōu)控制 狀態(tài)空間 廣義預測控制
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U664
【目錄】：

• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題來源、背景和意義8-10
• 1.2 船舶減縱搖研究與發(fā)展概述10-14
• 1.3 本文所做主要工作14-16
• 第2章 船舶縱向運動建模16-32
• 2.1 船舶六自由度運動16-18
• 2.2 船舶縱向運動方程18-20
• 2.3 切片理論與船舶建模20-24
• 2.3.1 船舶建模理論基礎20-21
• 2.3.2 切片理論與船舶縱向運動建模21-24
• 2.4 海浪譜公式與隨機海浪譜分解24-28
• 2.4.1 海浪譜公式25-26
• 2.4.2 隨機海浪譜分解26-28
• 2.5 基于海浪譜加權平均的船舶縱向運動建模28-31
• 2.6 本章小結31-32
• 第3章 隨機海浪擾動建模32-49
• 3.1 經典功率譜估計32-36
• 3.2 經典功率譜估計改進方法36-37
• 3.3 平穩(wěn)隨機過程作用下的線性系統(tǒng)分析37-39
• 3.4 基于最小二乘法的參數(shù)估計39-43
• 3.4.1 最小二乘法39-40
• 3.4.2 遞推最小二乘法40-42
• 3.4.3 遞推最小二乘法的改進算法42-43
• 3.5 隨機海浪擾動建模43-48
• 3.5.1 隨機海浪擾動特性43-44
• 3.5.2 隨機海浪擾動成型濾波器44-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第4章 縱搖隨機最優(yōu)控制49-71
• 4.1 線性系統(tǒng)的離散化方法49-50
• 4.2 經典Kalman濾波50-57
• 4.3 經典隨機最優(yōu)控制57-60
• 4.3.1 有限時間最優(yōu)調節(jié)器57-59
• 4.3.2 無限時間最優(yōu)調節(jié)器59-60
• 4.4 分離性原理60-63
• 4.5 基于擾動建模的LQG設計63-70
• 4.5.1 擴展Kalman濾波63-67
• 4.5.2 擴展隨機最優(yōu)控制67-70
• 4.6 本章小結70-71
• 第5章 船舶縱向運動廣義預測控制71-82
• 5.1 預測控制概述71-73
• 5.2 預測控制基本原理73-75
• 5.3 廣義預測控制的基本方法75-78
• 5.4 基于狀態(tài)空間的多變量廣義預測控制78-81
• 5.5 本章小結81-82
• 結論82-84
• 參考文獻84-88
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果88-89
• 致謝89

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前5條

1 戴運桃;粒子群優(yōu)化算法研究及其在船舶運動參數(shù)辨識中的應用[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 陳虹麗;基于π型舵船舶縱向多變量隨機控制方法研究[D];哈爾濱工程大學;2004年

3 彭秀艷;船舶運動姿態(tài)在線預報及仿真技術研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

4 李向榮;基于莫爾條紋法的扭轉測量技術研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2006年

5 孫宏放;具有斜舵的船舶綜合減搖控制及預報方法研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前5條

1 王巖;智能建模和模糊廣義預測控制研究及在船舶減縱搖控制中的應用[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 陳正超;小水線面雙體船縱向運動控制系統(tǒng)研究[D];大連理工大學;2006年

3 蘇婷婷;三自由度轉臺的控制與應用[D];哈爾濱工程大學;2007年

4 徐琳琳;船舶運動仿真及建模預報研究[D];哈爾濱工程大學;2007年

5 常進;帶T型翼的穿浪船運動姿態(tài)控制系統(tǒng)（RCS）研究[D];武漢理工大學;2012年

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本文編號：264256