干貨航行補(bǔ)給艦船船位控制系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、海上干貨航行補(bǔ)給是提高海軍戰(zhàn)斗能力的必要手段。在海洋環(huán)境及補(bǔ)給裝置的干擾下，補(bǔ)給船與接收船保持相對(duì)靜止航行，對(duì)補(bǔ)給作業(yè)的安全進(jìn)行是非常重要的。 本文以艦船干貨航行補(bǔ)給系統(tǒng)為背景，對(duì)補(bǔ)給船的船位控制進(jìn)行了深入研究。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作： 1.基于分離型建模思想，建立了含有補(bǔ)給干擾力的船舶四自由度操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型及補(bǔ)給作業(yè)船舶運(yùn)動(dòng)的干擾力數(shù)學(xué)模型。 2.基于彈性力學(xué)的有關(guān)理論，建立了橫向航行補(bǔ)給中，補(bǔ)

2、給裝置高架索恒張力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。計(jì)算了在補(bǔ)給點(diǎn)和接收點(diǎn)處的索道拉力，分析了索道的最大撓度，對(duì)貨物在索道上的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行深入研究。仿真結(jié)果表明貨物不會(huì)與甲板撞擊或浸入水面，高架索拉力計(jì)算滿足貨物運(yùn)動(dòng)的要求。 3.基于模糊自整定參數(shù)PID的縱、橫向控制器和PID算法的艏向控制器，設(shè)計(jì)了三個(gè)獨(dú)立的控制器，控制補(bǔ)給船的船位。在無(wú)風(fēng)無(wú)流、海洋環(huán)境干擾下及補(bǔ)給狀態(tài)下控制器失效的情況下，對(duì)補(bǔ)給船與接收船在靠近階段、并行階段及貨物補(bǔ)給階段的補(bǔ)

3、給船船位控制進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。仿真結(jié)果表明本文提出的控制系統(tǒng)是可行的，能夠控制補(bǔ)給船與接收船同向同速，保持一定的補(bǔ)給間距航行。 4.完成了干貨航行補(bǔ)給作業(yè)的三維視景仿真，開發(fā)了具有多視點(diǎn)觀察模式的三維視景仿真驅(qū)動(dòng)軟件，通過(guò)補(bǔ)給船的船位控制方案，形象、直觀的驗(yàn)證艦船干貨航行補(bǔ)給作業(yè)，補(bǔ)給船船位控制研究方法的有效性和可行性。 本文所設(shè)計(jì)的干貨航行補(bǔ)給艦船船位控制系統(tǒng)，為安全快速進(jìn)行補(bǔ)給作業(yè)提供了前提條件，并且通過(guò)仿真驗(yàn)證了該系