全航速减摇鳍建模与仿真研究

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1、万方数据分类号UDC密级单位代码大连海事大学全日制学术型硕士研究生学位论文全航速减摇鳍建模与仿真研究(学位论文形式：综合研究)陈高林指导教师李晖职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕士学科(专业)控制科学与工程论文完成日期2014年11月答辩日期2014年11月答辩委员会主席万方数据ResearchonModelingandSimulationofFinStabilizeratAllSpeedAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsf

2、orthedegreeofMasterofEngineeringbyChenGaolin(ControlScienceandEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorLiHuiNovember2014万方数据大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文!全照造越堡缝建搓皇鱼真婴窥：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发

3、表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：匮高瓠学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以

4、电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密口(请在以上方框内打“√”)论文作者签名：f苇高书k导师签名：日期：2D件年ff月Z2，日万方数据中文摘要摘要船舶在航行过程中，由于受到风、浪、流等干扰因素的影响，不可避免的会产生摇荡，在船舶六自由度运动中，横摇对船舶的影响最大。剧烈的横摇会对船上的设备安全性，乘员的舒适性造成不利影响。为了减轻横摇，人们发明了各式各样的减摇设备，减摇鳍是当前应用最广泛同时也最有效的主动减摇装置。然而传统减摇鳍只能在中高航速下减摇，当船舶处于系泊状态或需要工

5、作在低航速下时，则无法进行有效减摇。随着船舶与海洋工程的发展，人们对船舶稳定性的要求越来越高，研究全航速范围内减摇装置就具有很重要的现实意义。首先，论文介绍了几种比较常见的减摇装置，重点分析了零低航速鳍的工作原理．。考虑到零低航速鳍与中高航速鳍的匹配度，选择了纵向主动拍动作为全航速减摇鳍的工作方式。其次，利用流体力学知识建立零低航速和中高航速鳍的升力模型。然后，运用Gambit软件建立鳍的二维物理模型，并导入流体力学软件Fluent中，采用动网格技术对鳍的动态水动力特性进行数值仿真，得出不同条件下拍动鳍上产生的升力特性曲线，进而得出影响鳍上升力的因素，为减摇鳍的

6、增升提供理论依据。最后，制定全航速下减摇鳍的控制原则，建立并仿真船舶的海浪干扰模型，分别设计零低和中高航速下的PID控制器。仿真实验取得了较好的减摇效果，验证了全航速减摇鳍理论上的可行性。关键词：减摇鳍；全航速；升力模型；Fluent：PID控制器万方数据英文摘要ABSTRACTDuetotheinfluenceofenvironmentalfactorssuchaswaves，windandoceancurrents，allkindsofoscillationwillappearinevitably,whenshipssailingonthesea．Thepr

7、imaryinfluenceofshipsixdegreeoffreedommotionisrolling．Thesafetyofshipequipmentandcomfortofcrewarebadlyimpactedbysevererolling．Toreducerolling，varietykindsofanti-rollequipmenthadbeeninvented，finstabilizeristhemosteffectiveandwidelyusedanti—rollingdevice．TraditionalfinstabilizeronlyCal

8、lbeusedwhent