导读:本文包含了联合减摇论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:线性化,船舶,自由度,控制器,观测器,模型,工程。
联合减摇论文文献综述
宰德广,周岗,邹令辉,陈永冰,李文魁[1]（2019）在《基于硬件在环的舵鳍联合减摇实验系统设计》一文中研究指出针对在实验室条件下如何验证船舶舵鳍联合减摇控制器性能和效果的问题,设计并构建基于Matlab/Simulink环境下的硬件在环仿真实验系统。该系统采用实际装备中的控制器,并在控制器中编写船舶航迹保持控制算法及舵鳍联合减摇的最优控制算法,利用实际的物理信号进行实时通信,完成半实物仿真实验,结果表明,该实验系统能够实现舵鳍联合减摇的模拟仿真,舵鳍联合减摇控制算法有效可行。(本文来源于《船海工程》期刊2019年04期）
邹令辉,周岗,李文魁,陈永冰,殷波兰[2]（2018）在《基于最优控制的舵鳍联合减摇性能指标函数的分析研究》一文中研究指出针对船舶舵鳍联合减摇控制中如何调整控制参数适应外部海况变化的问题,基于最优控制理论,对船舶运动的叁自由度模型设计了舵鳍联合减摇最优控制器,重点研究了如何选择性能指标函数的问题,并通过数字仿真得到了权矩阵参数影响控制器减摇性能的规律。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年07期）
沈晓[3]（2017）在《舵鳍联合减摇系统建模与反步滑模自适应控制》一文中研究指出舵鳍联合减摇是二十世纪新兴起来的一种新型减摇控制策略,它集合了舵减摇和鳍减摇两者的优势,能够保证船舶在海上航行时不会发生剧烈的横摇,同时也使船舶的航向得到了控制。本文建立了能够比较全面反映船舶运动的四自由度非线性数学模型,并在此基础上,重点研究舵鳍联合减摇反步滑模自适应控制,本文主要针对以下几方面内容进行了研究:首先,基于MMG建模思想,本文参考了孙景浩模型建立了4自由度的船舶运动数学模型。该模型考虑了船舶粘性类流体产生的附加质量、附加惯性矩及静水压产生的复原力矩。另外,考虑复杂的海洋环境对船舶运动的影响,建立了风浪干扰模型。根据实船数据,进行船舶操纵性试验仿真,验证了所建模型的正确性。其次,设计了反步滑模自适应控制器,并应用于舵鳍联合减摇控制。考虑到舵鳍联合系统模型的复杂性,为方便控制器设计,建立了具有严反馈形式的舵鳍联合控制系统数学模型;针对传统的反步法鲁棒性不强的特性,在反步法的基础上引入滑模项,提高了控制器的鲁棒性;同时,针对舵鳍联合减摇控制系统模型参数变化、外界干扰等不确定且上界未知的特性,加入自适应算法来估计系统不确定项的界,并通过Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性。论文在不同海况下,对船舶横摇与艏摇运动进行仿真,不同海况下的仿真结果表明该控制器在保证船舶航向控制精度的同时,能够使船舶达到较好的减摇效果。仿真结果表明该控制器具有鲁棒性。最后,在上述反步滑模自适应控制的基础上引入了非线性干扰观测器,估计干扰,目的是补偿扰动对系统的影响。仿真结果表明,该算法提高了控制性能,取得了较好的控制效果。(本文来源于《大连海事大学》期刊2017-04-01）
Wen-yang,DUAN,Yang,HAN,Rui-feng,WANG,Li-min,HUANG[4]（2016）在《一种用于船舶纵-横联合减摇的预测控制器（英文）》一文中研究指出目的:为提高船舶运动联合减摇效果,提出一种基于船舶运动及船舶水动力预报的联合减摇控制方法,并基于弱非线性二维半方法进行数值仿真,分析该控制方法的减摇控制效果。创新点:1.提出基于船舶运动预报和水动力预报的减摇方法,克服了控制时延对减摇效果的影响;2.基于弱非线性二维半方法进行船舶运动减摇数值仿真,验证了该方法能够实现良好的联合减摇控制效果。方法:1.在控制过程中基于极短期预报方法预报船舶运动姿态,并利用船舶运动方程预报水动力,将预报的水动力作为鳍角分配的依据;2.基于弱非线性二维半方法在时域内进行船舶运动减摇数值仿真,分析该控制方法在各种不同海况下的减摇控制效果。结论:1.弱非线性二维半方法在高速船舶的水动力预报中可以获得良好的效果;2.在各个不同海况下,本文提出的控制方法能够实现有效的联合减摇。(本文来源于《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》期刊2016年05期）
潘学美[5]（2016）在《舵鳍联合减摇系统建模与滑模控制研究》一文中研究指出船舶在海上航行时,受风、浪等海洋环境扰动的影响,会产生各种摇荡运动,剧烈的横摇运动将严重影响船舶的安全性、适航性。舵鳍联合减摇控制系统就是在综合考虑减摇鳍和舵减摇的基础上形成的一种减摇装置,它在保证航向控制精度的同时,能达到较好的减摇效果,从而提高船舶的航向稳定性、操纵性、安全性以及乘员的舒适性。本文重点研究建立船舶运动非线性数学模型,以及基于输入输出反馈线性化的舵鳍联合滑模控制系统的设计。首先,分别考虑作用在船体、螺旋桨、舵、鳍上的流体动力以及力矩,构建了一个风浪干扰作用下的纵荡、横荡、横摇和艏摇4自由度的船舶运动非线性数学模型,并且给出了该模型中所涉及到的参数的估算公式。本文在数学建模过程中参考了孙景浩提出的流体跟随船舶运动产生附加质量和附加惯性矩的相关理论,使得所建模型更加全面。然后,针对某集装箱船提供的船舶参数,利用本文构建的船舶运动非线性数学模型,进行了旋回试验以及Z形操纵试验的仿真,将仿真结果与相关文献提供的计算数据和船舶操纵性标准进行对比分析,验证了该模型的正确性、可行性,可用于船舶舵鳍联合控制仿真研究。最后,本文基于滑模变结构控制对外部扰动与模型误差不灵敏的特性,结合非线性微分几何理论,设计了基于输入输出反馈线性化的滑模控制器,并应用于船舶舵鳍联合减摇控制系统。为了方便设计滑模控制器,论文将船舶运动非线性数学模型简化为仿射非线性数学模型。论文针对不同海况,进行了船舶减摇与航向联合控制仿真实验,仿真结果表明该控制器具有良好的鲁棒性,在保证船舶航向控制精度的同时,使得船舶达到较好的减摇效果。(本文来源于《大连海事大学》期刊2016-01-01）
于立君,刘少英,刘繁明,王辉[6]（2015）在《基于多目标遗传算法舵鳍联合减摇系统能量优化研究（英文）》一文中研究指出Energy optimization is one of the key problems for ship roll reduction systems in the last decade. According to the nonlinear characteristics of ship motion, the four degrees of freedom nonlinear model of Fin/Rudder roll stabilization can be established. This paper analyzes energy consumption caused by overcoming the resistance and the yaw, which is added to the fin/rudder roll stabilization system as new performance index. In order to achieve the purpose of the roll reduction, ship course keeping and energy optimization, the self-tuning PID controller based on the multi-objective genetic algorithm(MOGA) method is used to optimize performance index. In addition, random weight coefficient is adopted to build a multi-objective genetic algorithm optimization model. The objective function is improved so that the objective function can be normalized to a constant level. Simulation results showed that the control method based on MOGA, compared with the traditional control method, not only improves the efficiency of roll stabilization and yaw control precision, but also optimizes the energy of the system. The proposed methodology can get a better performance at different sea states.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2015年02期）
阮苗锋,宋立忠,李湘平[7]（2015）在《基于模糊神经网络的舵鳍联合减摇控制》一文中研究指出船舶是典型的复杂非线性、不确定性系统,受自身结构、所装货物质量、航速及风浪流等因素的影响,难以建立其精确的数学模型。由此,针对目前舵鳍联合减摇控制设计依赖于船舶模型参数的缺点,在充分考虑舵角、舵速等约束条件的基础上,基于模糊神经网络设计分离型舵鳍联合减摇控制器,并在不同海况和模型参数存在摄动的情况下进行MATLAB仿真研究。仿真结果表明:所设计的模糊神经网络控制器不仅能使船舶保持航向,而且其减摇效果优于传统PID控制,同时体现出了极强的鲁棒性。(本文来源于《中国航海》期刊2015年02期）
刘少英[8]（2014）在《基于能量优化舵鳍联合减摇系统控制方法研究》一文中研究指出舵鳍联合减摇系统是一种新型的船舶减摇装置,主要用于船舶的横摇减摇和航向控制。随着资源的短缺,如何降低能量消耗将成为舵鳍联合减摇系统一个新的发展趋势。目前对于舵鳍联合减摇系统提出的各种控制方法都尽可能突出系统减摇效果和航向控制精度,而忽略了舵鳍联合减摇系统的能量消耗问题。因此,本文通过深入研究舵鳍联合减摇系统以及能量优化方面的文献资料,建立舵鳍联合减摇系统的性能指标,并利用改进多目标遗传算法优化性能指标。本文主要的研究内容如下:首先,建立舵鳍联合减摇系统四自由度非线性数学模型,并给出作用在船舶上各项受力公式,它们主要包括水动力、螺旋桨、舵和减摇鳍等。然后根据船舶在海上航行的环境,分析船舶运动的环境干扰因素,并建立包括海浪、海流和海风的数学模型。其次,从减摇鳍和舵这两方面分别建立性能指标,通过对减摇鳍横摇角方差、鳍角方差以及鳍角速率和负载能耗叁方面的研究,建立鳍的性能指标。对舵性能指标的建立是从克服阻力、偏航引起的附加能耗以及频繁操舵引起的船舶能耗等方面进行研究。综合性能指标通过充分考虑船舶的能量优化、减摇效果以及航向控制精度,建立舵鳍联合减摇系统多目标函数。再次,利用多目标遗传算法和改进多目标遗传算法这两种智能优化算法,从综合性能指标优化角度来自调整PID控制参数。对多目标遗传算法的改进主要是利用云模型的随机性和稳定倾向性,生成交叉概率和变异概率。并对权系数和适应度函数进行改进。最后,利用两种不同的智能算法对适应度值、PID控制器参数和综合性能指标进行仿真。仿真验证了改进多目标遗传算法不仅可以提高收敛的灵活性以及寻优结果,而且可以避免陷入局部最优。通过采用改进多目标遗传算法既能改善船舶减摇效果和航向控制精度,又能使船舶减摇系统能量得到优化。从而将减摇效果、航向控制精度和经济节能有效结合起来,是对舵鳍联合减摇系统研究的创新,具有较高的理论研究价值和实际应用意义。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-12-01）
阮苗锋,宋立忠,田英俊[9]（2014）在《约束条件下的舵鳍联合减摇控制研究》一文中研究指出舵鳍联合减摇是一种新型减摇方法。在已有研究文献的基础上,基于输入输出线性化的鲁棒控制器设计方法,针对某集装箱船设计舵鳍联合减摇控制器,并重点研究舵速、鳍速限制对减摇效果与航向保持效果的影响,探讨舵速与鳍速之间的制约关系。仿真结果表明鳍速越低、舵速越高则减摇效果越好,但舵速、鳍速均有一上限值,超过上限值后,舵速、鳍速变化对减摇效果及航向保持效果的进一步改善不再明显。(本文来源于《计算技术与自动化》期刊2014年02期）
郑智林[10]（2014）在《船舶舵、鳍联合减摇器操控虚拟仿真的研究》一文中研究指出舵鳍联合减摇系统可以有效的减小船舶的横摇，提高船舶的适航性、安全性以及船上设备的正常工作等。早期的舵鳍联合减摇控制系统主要用于军舰，随着经济的快速发展，人们对海上的交通运输安全以及舒适性等方面的提出了更高的要求，舵鳍联合减摇装置的应用也逐渐的延伸至民用船舶。但是，国内对于舵鳍联合控制鳍的仿真研究大多偏向于数学建模和数字化结果输出，很少有针对此问题的视景仿真，本文就此课题进行了视景虚拟仿真。本文以某客轮为例，通过对舵鳍联合减摇系统工作原理、虚拟现实仿真技术的研究，建立了客轮、螺旋桨、减摇鳍以及自动舵的叁维模型，以VRP软件为仿真平台，设计了舵鳍联合减摇器虚拟操控仿真系统，实现了对舵鳍联合减摇系统的虚拟操控。本文所做的主要工作为：1）以船舶动力学为基础，分析了舵鳍联合减摇系统的工作原理，建立了船舶横摇运动的线性方程和舵鳍联合控制系统的非线性数学模型并进行仿真分析。2）通过对比不同叁维建模软件的优缺点，从研究对象的结构特点出发，选择以3DSMAX为建模软件。建模时根据所见模型的结构特点，采用模型优化原则，实现了客轮、螺旋桨、减摇鳍以及自动舵的叁维模型的创建，并进行材质、渲染和烘焙处理。3）从实现本课题的实际需求出发，提出了实现舵鳍联合减摇器操控虚拟仿真的总设计思路，并选择VRP软件作为虚拟仿真平台，通过VRP编辑器对模型进行编辑，实现虚拟操控的基本要求。4）利用VRP-SDK二次开发包，实现使用C#面向对象的高级编程语言开发人机交互界面，用户可以通过该交互界面实现对研究对象的虚拟操控。最后将系统进行压缩打包，系统可以在装有Microsoft.Net Framework软件的任何计算机上顺畅的运行，实现了跨平台操作。(本文来源于《集美大学》期刊2014-05-27）
联合减摇论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对船舶舵鳍联合减摇控制中如何调整控制参数适应外部海况变化的问题,基于最优控制理论,对船舶运动的叁自由度模型设计了舵鳍联合减摇最优控制器,重点研究了如何选择性能指标函数的问题,并通过数字仿真得到了权矩阵参数影响控制器减摇性能的规律。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
联合减摇论文参考文献
[1].宰德广,周岗,邹令辉,陈永冰,李文魁.基于硬件在环的舵鳍联合减摇实验系统设计[J].船海工程.2019
[2].邹令辉,周岗,李文魁,陈永冰,殷波兰.基于最优控制的舵鳍联合减摇性能指标函数的分析研究[J].舰船科学技术.2018
[3].沈晓.舵鳍联合减摇系统建模与反步滑模自适应控制[D].大连海事大学.2017
[4].Wen-yang,DUAN,Yang,HAN,Rui-feng,WANG,Li-min,HUANG.一种用于船舶纵-横联合减摇的预测控制器（英文）[J].JournalofZhejiangUniversity-ScienceA(AppliedPhysics&Engineering).2016
[5].潘学美.舵鳍联合减摇系统建模与滑模控制研究[D].大连海事大学.2016
[6].于立君,刘少英,刘繁明,王辉.基于多目标遗传算法舵鳍联合减摇系统能量优化研究（英文）[J].JournalofMarineScienceandApplication.2015
[7].阮苗锋,宋立忠,李湘平.基于模糊神经网络的舵鳍联合减摇控制[J].中国航海.2015
[8].刘少英.基于能量优化舵鳍联合减摇系统控制方法研究[D].哈尔滨工程大学.2014
[9].阮苗锋,宋立忠,田英俊.约束条件下的舵鳍联合减摇控制研究[J].计算技术与自动化.2014
[10].郑智林.船舶舵、鳍联合减摇器操控虚拟仿真的研究[D].集美大学.2014
论文知识图
