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(lái)一直是研究的熱點(diǎn)。本課題基于一艘實(shí)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(yùn)動(dòng)的故障診斷以及魯棒容錯(cuò)控制問(wèn)題,最終實(shí)現(xiàn)了縱向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定控制。首先,建立坐標(biāo)系并對(duì)三體船縱向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行水動(dòng)力分析,結(jié)合隨機(jī)海浪模型以及分析得到的T型翼控制裝置對(duì)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的故障診斷問(wèn)題,并采用設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器的方法來(lái)解決問(wèn)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(jìn)一步將狀態(tài)觀測(cè)器的求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為性能指標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,最終通過(guò)求解線性矩陣不等式（Liner Matrix Inequality,LMI）得到使性能最優(yōu)的觀測(cè)器增益矩陣。再通過(guò)與所設(shè)計(jì)的閾值以及殘差評(píng)價(jià)函數(shù)進(jìn)行對(duì)比與分析,從而來(lái)判斷系統(tǒng)之中是否存在故障。接著,針對(duì)可能會(huì)發(fā)生故障的三體船系統(tǒng)進(jìn)行魯棒容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)。建立三體船帶參數(shù)攝動(dòng)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(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三體船六自由度運(yùn)動(dòng)及其坐標(biāo)系本文研究所用到的實(shí)體三體船各項(xiàng)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生升沉運(yùn)動(dòng)與縱搖運(yùn)動(dòng)，因此在通常情況不是平行的。但在實(shí)際處理的過(guò)程中，我們近似的認(rèn)為4]。圖 2.2 中，rU 為流體與 T 型翼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)船體作用產(chǎn)生的升力遠(yuǎn)大于其作用產(chǎn)生于阻力作用的力臂，因此我們將 、 、 這三個(gè)略 T 型翼對(duì)船體產(chǎn)生的阻力及阻力矩，將 T 型翼對(duì)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(diǎn)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(zhǎng)。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(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3402402