綜合減搖系統(tǒng)參數(shù)配置及控制器優(yōu)化研究.pdf

1、減搖鰭和被動式減搖水艙是當(dāng)今船舶最常用減搖裝置，而船舶只安裝減搖鰭或者被動式減搖水艙，在應(yīng)用中有各自的缺點。減搖鰭在高航速下可以提供較大的減搖力矩，有效的減小船舶橫搖運動。而當(dāng)船舶航速較低或者系泊作業(yè)時，減搖鰭減搖能力幾乎為零，無法有效的減小船舶橫搖運動。相對減搖鰭，當(dāng)被動式減搖水艙結(jié)構(gòu)設(shè)計合理時，在船舶低航速或系泊狀態(tài)下有良好的減搖能力。但是由于船型的限制，被動式減搖水艙減搖能力通常很低，并且減搖能力與干擾力矩的頻率有關(guān)，只能針對特定

2、海情有良好的減搖效果。
　　 減搖鰭-被動式減搖水艙綜合減搖系統(tǒng)可以綜合二者的優(yōu)點，克服各自的不足，在全航速下都能提供足夠的扶正力矩減小船舶橫搖運動，具有良好的減搖效果。但綜合減搖系統(tǒng)的減搖能力不是減搖鰭和被動式減搖水艙二者減搖能力簡單的線性疊加，當(dāng)船舶同時裝備減搖鰭和被動式減搖水艙后，二者的減搖效果是相互影響的。減搖鰭工作的同時會改變船舶一水艙系統(tǒng)的共振頻率，間接影響水艙的減搖效果。船舶裝備減搖水艙會減小系統(tǒng)的穩(wěn)性，需要減搖鰭

3、補償。另外，綜合減搖系統(tǒng)控制器的設(shè)計與單獨裝備減搖鰭時控制器不同，綜合減搖控制器在控制減搖鰭工作同時要兼顧被動式減搖水艙的工作。因此，分析綜合減搖系統(tǒng)中減搖鰭和被動式減搖水艙參數(shù)配置對綜合減搖系統(tǒng)減搖效果的影響，給出參數(shù)合理的配置范圍，并設(shè)計合理的控制器，對船舶減搖工程應(yīng)用有重要意義。
　　 本文通過查閱大量的國內(nèi)外相關(guān)資料，研究了綜合減搖系統(tǒng)參數(shù)變化對減搖效果的影響，同時考慮能量最優(yōu)原則，合理設(shè)計綜合減搖控制器，并進行仿真分析

4、。
　　 首先，通過分析船舶-減搖鰭和船舶-被動式減搖水艙二者的數(shù)學(xué)模型，建立船舶-減搖鰭-被動式減搖水艙綜合減搖數(shù)學(xué)模型。根據(jù)振動理論知識，對綜合減搖系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進行分析及仿真。
　　 其次，針對減搖鰭和被動式減搖水艙的工作特點和減搖原理，分析二者參數(shù)變化對綜合減搖效果的影響，針對某型船舶通過分析和仿真設(shè)計出滿足減搖性能指標下的參數(shù)配置范圍。
　　 最后，結(jié)合減搖鰭和被動式減搖水艙參數(shù)變化對綜合減搖效果的影響研