POD推進(jìn)船舶操縱數(shù)學(xué)模型與智能控制.pdf

1、隨著海上運(yùn)輸和船舶工業(yè)的快速發(fā)展，吊艙推進(jìn)器(Podded Propulsor，POD)作為一種新型推進(jìn)裝置在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，越來越受到人們的關(guān)注。推進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)POD裝置的螺旋槳推動(dòng)船舶前進(jìn)，省去了傳統(tǒng)船舶的舵機(jī)裝置，POD本身可以360度旋轉(zhuǎn)，可驅(qū)動(dòng)船舶更有效地完成轉(zhuǎn)向，倒車等運(yùn)動(dòng)。POD推進(jìn)船舶有著諸多優(yōu)點(diǎn)，比如經(jīng)濟(jì)性，布置的靈活性，維護(hù)的便捷性等，有著極其廣泛的應(yīng)用前景。
　　本論文對(duì)于POD推進(jìn)船舶的操縱運(yùn)

2、動(dòng)數(shù)學(xué)模型建立和航向智能控制進(jìn)行較系統(tǒng)的研究，完成了以下研究工作。
　　(1)針對(duì)POD推進(jìn)船舶，論文應(yīng)用MMG分離型建模機(jī)理，給出模型中多種流體動(dòng)力和力矩的合理計(jì)算方法，建立了POD推進(jìn)船舶操縱數(shù)學(xué)模型。通過與Nomoto整體型模型和實(shí)船數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　(2)進(jìn)行了POD推進(jìn)船舶運(yùn)動(dòng)仿真及操縱性研究。論文基于POD推進(jìn)的“泰安口”輪的實(shí)船參數(shù)，在MATLAB平臺(tái)下進(jìn)行計(jì)算，通過回轉(zhuǎn)試驗(yàn)和Z形試驗(yàn)仿真結(jié)

3、果討論分析了該P(yáng)OD推進(jìn)船舶的操縱性。從仿真結(jié)果與實(shí)船數(shù)據(jù)的對(duì)比看出，該模型的誤差較小。并與傳統(tǒng)船舶進(jìn)行操縱性對(duì)比分析，研究吊艙推進(jìn)船舶操縱性的優(yōu)勢(shì)。
　　(3)較為詳細(xì)地討論了POD推進(jìn)船舶的航向控制問題，對(duì)于常規(guī)PID控制器進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了變參數(shù)PID控制器，又針對(duì)其存在的問題設(shè)計(jì)了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器，仿真結(jié)果表明控制器能夠達(dá)到預(yù)計(jì)的控制效果。
　　(4)針對(duì)PID智能控制中存在的問題，提出了采用自抗擾控制