三體船作為一種具有高穩(wěn)定性高耐波性的成熟船型,近幾年來一直是研究的熱點。本課題基于一艘實際的安裝了T型翼控制裝置的三體船參數(shù),研究了海浪干擾條件下三體船縱向運動的故障診斷以及魯棒容錯控制問題,最終實現(xiàn)了縱向運動的穩(wěn)定控制。首先,建立坐標(biāo)系并對三體船縱向運動進行水動力分析,結(jié)合隨機海浪模型以及分析得到的T型翼控制裝置對三體船的作用力,最終得到了帶有輸入約束的海浪干擾條件下三體船縱向運動數(shù)學(xué)模型。然后,我們提出了含有海浪干擾作為輸入的三體船縱向運動的故障診斷問題,并采用設(shè)計狀態(tài)觀測器的方法來解決問題。根據(jù)H_-/H_?優(yōu)化指標(biāo)描述故障診斷系統(tǒng)的魯棒性與靈敏性,進一步將狀態(tài)觀測器的求解問題轉(zhuǎn)化為性能指標(biāo)優(yōu)化問題,最終通過求解線性矩陣不等式（Liner Matrix Inequality,LMI）得到使性能最優(yōu)的觀測器增益矩陣。再通過與所設(shè)計的閾值以及殘差評價函數(shù)進行對比與分析,從而來判斷系統(tǒng)之中是否存在故障。接著,針對可能會發(fā)生故障的三體船系統(tǒng)進行魯棒容錯控制器設(shè)計。建立三體船帶參數(shù)攝動的傳感器故障數(shù)學(xué)模型,結(jié)合李雅普諾夫（Lyapunov）意義下的穩(wěn)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三體船六自由度運動及其坐標(biāo)系本文研究所用到的實體三體船各項參數(shù)如表2.1所示

圖 2.3 T 型翼產(chǎn)生力rF 的矢量關(guān)系圖行過程中會產(chǎn)生升沉運動與縱搖運動，因此在通常情況不是平行的。但在實際處理的過程中，我們近似的認為4]。圖 2.2 中，rU 為流體與 T 型翼的相對運動速度，'r 為圖 2.2 可知以下關(guān)系：'tanrU ，11tanRL ， 上的分力可以表示為：1121cos( ) (cos ) cos( )1cos( )(cos )2 cosrz rf LF F LUA C 以看出 T 型翼對船體作用產(chǎn)生的升力遠大于其作用產(chǎn)生于阻力作用的力臂，因此我們將 、 、 這三個略 T 型翼對船體產(chǎn)生的阻力及阻力矩，將 T 型翼對船體z 軸平行。升力1L 可以表示為：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文方向與水的縱向加速度方向相反，大小與 T 型翼的縱向加速度點在 T 型翼處的垂直加速度，fm為 T 型翼的質(zhì)量。fm可由21 114fm c b 1 122111 0.42511 T 型翼作用附近水域的密度，1 為海浪的波長。究的三體船安裝 T 型翼作用在海水中，其密度比空氣大，T的關(guān)系可由式(2-15)表示。( ) cos( cos sin )kza e e e t e kx ky t 性坐標(biāo)系中可由下圖 2.3 表示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3402402