高海情下船舶減搖鰭智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、減搖鰭是船舶主動減橫搖的特種裝置。高海情下，船舶橫搖運動劇烈導致系統(tǒng)的非線性嚴重，運用實船海試研究減搖鰭系統(tǒng)的性能，存在減搖鰭損壞和船舶傾覆的可能，是高成本、高危險的。基于此，本文通過計算機仿真，復現(xiàn)高海情下船舶的橫搖非線性運行工況，解決無法采用實船海試的矛盾。同時分析存在的問題，嘗試運用智能方法對控制器進行改進。對鰭/翼鰭的結構和性能進行研究，并代替單體鰭進行對比仿真研究。 首先，根據(jù)減搖鰭電液伺服系統(tǒng)的組成，分析逐個環(huán)節(jié)的結

2、構以及非線性因素，建立非線性模型。建立船舶橫搖非線性模型和單體鰭的水動力系數(shù)模型。對鰭/翼鰭水動力系數(shù)圖譜進行數(shù)據(jù)平滑，采用最小二乘法對回歸方程進行擬合，建立鰭/翼鰭水動力系數(shù)計算模型。研究隨機海浪仿真方法，建立船舶減搖鰭系統(tǒng)非線性仿真模型。 其次，設計GA—FC控制器改善PID控制器適應性差的問題。分析仿真精度不高的原因，提出變期望精度控制的思想，遵循結構簡單，易于工程實現(xiàn)原則，設計了GA—FC PID復合控制器。 然