本文關(guān)鍵詞：船舶舵、鰭聯(lián)合減搖器操控虛擬仿真的研究

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【摘要】：舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)可以有效的減小船舶的橫搖，提高船舶的適航性、安全性以及船上設(shè)備的正常工作等。早期的舵鰭聯(lián)合減搖控制系統(tǒng)主要用于軍艦，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)海上的交通運(yùn)輸安全以及舒適性等方面的提出了更高的要求，舵鰭聯(lián)合減搖裝置的應(yīng)用也逐漸的延伸至民用船舶。但是，國(guó)內(nèi)對(duì)于舵鰭聯(lián)合控制鰭的仿真研究大多偏向于數(shù)學(xué)建模和數(shù)字化結(jié)果輸出，很少有針對(duì)此問(wèn)題的視景仿真，本文就此課題進(jìn)行了視景虛擬仿真。 本文以某客輪為例，通過(guò)對(duì)舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)工作原理、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)的研究，建立了客輪、螺旋槳、減搖鰭以及自動(dòng)舵的三維模型，以VRP軟件為仿真平臺(tái)，設(shè)計(jì)了舵鰭聯(lián)合減搖器虛擬操控仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)的虛擬操控。本文所做的主要工作為： 1）以船舶動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，分析了舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)的工作原理，建立了船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的線性方程和舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真分析。 2）通過(guò)對(duì)比不同三維建模軟件的優(yōu)缺點(diǎn)，從研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，選擇以3DSMAX為建模軟件。建模時(shí)根據(jù)所見(jiàn)模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用模型優(yōu)化原則，實(shí)現(xiàn)了客輪、螺旋槳、減搖鰭以及自動(dòng)舵的三維模型的創(chuàng)建，并進(jìn)行材質(zhì)、渲染和烘焙處理。 3）從實(shí)現(xiàn)本課題的實(shí)際需求出發(fā)，提出了實(shí)現(xiàn)舵鰭聯(lián)合減搖器操控虛擬仿真的總設(shè)計(jì)思路，并選擇VRP軟件作為虛擬仿真平臺(tái)，，通過(guò)VRP編輯器對(duì)模型進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)虛擬操控的基本要求。 4）利用VRP-SDK二次開(kāi)發(fā)包，實(shí)現(xiàn)使用C#面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)人機(jī)交互界面，用戶(hù)可以通過(guò)該交互界面實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的虛擬操控。最后將系統(tǒng)進(jìn)行壓縮打包，系統(tǒng)可以在裝有Microsoft.Net Framework軟件的任何計(jì)算機(jī)上順暢的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)操作。
【關(guān)鍵詞】：舵鰭聯(lián)合減搖器 視景仿真 C#二次開(kāi)發(fā) 三維建模
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.9;U664.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 選題背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 舵鰭聯(lián)合減搖器研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 虛擬仿真技術(shù)在船舶中的應(yīng)用11-12
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第2章 船舶減搖系統(tǒng)簡(jiǎn)介14-24
• 2.1 常見(jiàn)的減搖裝置概述14-17
• 2.2 舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)17-22
• 2.2.1 減搖鰭的布局及工作原理18-20
• 2.2.2 舵減搖系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理20-22
• 2.3 衡量船舶減搖效果的指標(biāo)22-23
• 2.4 本章總結(jié)23-24
• 第3章 船舶運(yùn)動(dòng)建模24-35
• 3.1 船舶運(yùn)動(dòng)分析24-26
• 3.1.1 船舶運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系24-25
• 3.1.2 船舶的平面運(yùn)動(dòng)25-26
• 3.2 船舶平面運(yùn)動(dòng)方程式26-28
• 3.2.1 船舶平移運(yùn)動(dòng)方程式26-27
• 3.2.2 船舶旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程式27-28
• 3.3 自動(dòng)舵上的流體力學(xué)28-30
• 3.3.1 操舵轉(zhuǎn)船的基本原理28-29
• 3.3.2 舵產(chǎn)生的流體動(dòng)力29-30
• 3.4 減搖鰭對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的影響30-32
• 3.5 舵鰭聯(lián)合減搖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.6 海浪干擾模型33-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第4章 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真場(chǎng)景的構(gòu)建35-42
• 4.1 三維模型的建立35-37
• 4.1.1 三維建模軟件的選擇35
• 4.1.2 三維模型的構(gòu)建35-37
• 4.2 虛擬仿真技術(shù)的研究37-39
• 4.2.1 仿真平臺(tái)的研究37-38
• 4.2.2 仿真平臺(tái)的選擇38-39
• 4.3 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真場(chǎng)景的構(gòu)建39-40
• 4.4 本章總結(jié)40-42
• 第5章 舵鰭聯(lián)合減搖器操控仿真過(guò)程的實(shí)現(xiàn)42-49
• 5.1 舵鰭聯(lián)合減搖鰭操控仿真的設(shè)計(jì)思路42
• 5.2 虛擬場(chǎng)景的腳本編輯42-43
• 5.3 基于 C#的仿真系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)43-48
• 5.3.1 VRP-OCK 控件的嵌入44-45
• 5.3.2 人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)45
• 5.3.3 舵鰭聯(lián)合減搖器操控虛擬仿真的實(shí)現(xiàn)45-48
• 5.4 本章總結(jié)48-49
• 第6章 總結(jié)與展望49-50
• 6.1 總結(jié)49
• 6.2 展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-53
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文53

【參考文獻(xiàn)】

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10 王新屏;張顯庫(kù);關(guān)巍;;舵鰭聯(lián)合非線性數(shù)學(xué)模型的建立及仿真[J];中國(guó)航海;2009年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王新屏;舵鰭聯(lián)合系統(tǒng)的簡(jiǎn)捷非線性魯棒控制[D];大連海事大學(xué);2009年

本文編號(hào)：839573