減搖鰭三維仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā).pdf

1、減搖鰭是目前船舶減搖效果最好的減搖裝置，該裝置可以提升船舶航行的安全系數(shù)，提高船舶適航性。為了研究減搖鰭系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的海況干擾下達(dá)到良好的減搖效果，本文進(jìn)行了減搖鰭的三維虛擬仿真系統(tǒng)的研究開發(fā)。
　　 本文從虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)原理及其關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)以船舶減搖鰭控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象，研究減搖鰭三維虛擬視景仿真實(shí)現(xiàn)船舶和減搖鰭在多種條件下的運(yùn)動(dòng)情況。首先根據(jù)隨機(jī)海浪工作原理，利用海浪的波能譜密度，推導(dǎo)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)仿真中需要的隨機(jī)海浪模

2、型，并用進(jìn)行仿真，得到良好的隨機(jī)海浪仿真效果。再根據(jù)船舶運(yùn)動(dòng)原理，分析船舶橫搖運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。
　　 其次研究減搖鰭系統(tǒng)減搖原理，分析減搖鰭液壓隨動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)組成部分的工作原理并確定隨動(dòng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)，分析減搖鰭的PID參數(shù)控制規(guī)律，并設(shè)計(jì)減搖鰭控制系統(tǒng)的PID控制器，結(jié)合船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型完成船舶減搖鰭控制系統(tǒng)的數(shù)值仿真。
　　 最后，建立減搖鰭三維視景仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)虛擬視景效果。根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的

3、不同，將系統(tǒng)劃分為四個(gè)功能子塊，即船舶和減搖鰭三維模型、數(shù)值仿真模塊、船舶和減搖鰭運(yùn)動(dòng)顯示模塊及人機(jī)交互模塊。分析研究三維建模方法，選擇MultiGen Creator三維建模軟件，使用OpenFlight層次數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，應(yīng)用實(shí)例化技術(shù)、紋理映射技術(shù)等構(gòu)建船舶和減搖鰭三維實(shí)體模型；使用C++語言編寫數(shù)值仿真模塊代碼實(shí)現(xiàn)船舶和減搖鰭運(yùn)動(dòng)，完成數(shù)值仿真模塊的程序設(shè)計(jì)；利用Vega軟件構(gòu)建虛擬海洋場(chǎng)景并實(shí)現(xiàn)船舶和減搖鰭運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)顯示功能；編寫代