船舶航向横摇控制系统视景仿真研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要本论文是结合国家计划内项目“船舶航向／横摇控制技术研究”进行的，主要研究船舶航向／横摇视景仿真技术，在分析和研究国内外视景仿真技术的基础上，借助可视化技术的相关理论，综合运用计算机技术、图像技术、三维建模技术、粒子系统技术等方法，利用MultiGenCreator／Vega软件，设计出了船舶航向／横摇控制系统视景仿真软件，它可以逼真地再现船舶航向／横摇运动，显示舵、鳍的局部运动，另外可以实时显示各种运动曲线及运动数据，为研究船舶航向／横摇运动过程提供了逼真的视景仿真效果。为了实现船舶航向／横摇控制系统的视景

2、仿真软件各模块的功能，论文主要完成了如下工作：首先针对课题实际，介绍了船舶航向／横摇控制系统的视景仿真平台需要解决的关键性问题。详细阐述了本软件使用的编程语言及语言开发工具、所用的建模基本方法及视景仿真系统中仿真绘制的关键技术。其次介绍了船舶航向／横摇控制系统的数学模型和三维建模的实现过程。建立了船舶运动的数学模型，并用编程算法将理论模型转换成可以应用在VC中的软件实现代码。另外详述了MultiGenCreator建立场景的三维可视化模型的具体实现。然后介绍了视景仿真系统的软件设计。对视景仿真软件进行了模块划分，确定了各个模块的功能及交

3、互关系，对软件的总体流程进行了设计。并在VisualC++6．0环境下，搭建软件结构框架，确定了各个模块的实现方式以及。各个模块之间的交互接口，进而确定了软件总体流程的实现方案。最后介绍了船舶航向／横摇控制系统视景仿真系统的实现及仿真结果，在结合前面章节所论述的原理和方法的基础上，开发了基于图形工作站的三维视景仿真系统，详细阐述了设计和实现的各个模块的过程。结合实际项目，进行仿真视景平台调试运行，并显示效果。结果表明，本软件通过模拟各种海况，对舵、鳍样机和控制算法进行评价，检验了解样机和算法的性能，可以保证海上试验的安全，能减少海上试验

4、次数，降低试验成本，缩短开发周期。关键词：视景仿真；船舶航向／横摇；面向对象的编程方法；三维建模；哈尔滨-[稗大学硕士学何论文BSTRACTThisresearchwasconcentratedondesigningandimplementingvisualsimulationoftheproject-“shipcourse／rollcontrolsystem”。Byanalyzingandresearchingthevisualizationtechnologyindomesticandoverseas，thepapersynthet

5、icallyusescomputertechnology,imagetechnology,three-dimensionalmodelingtechnology,particlesystemandotherapproachestodesignvisualsimulationofshipcourse／rollcontrolsystemwithMultiGenCreatorandVega．ThesoftwareCanvividlyreconstructshipmotion，displaymain／flaprudder,main／flapfi

6、nmotionandshowreal．timemovementcurveandmovementdata．Itprovidesreliableevidencetoresearchtheprocessofshipcourse／rollmotion．Toaccomplishsoftwarefunctionsmentionedabove，theresearchfinishesthefollowingwork：Firstly,thekeytechniquestoimplementthevisualsimulationsoftwareareintr

7、oduced．Then，thepapergivesadetaileddescriptionofprogramminglanguage，programmingtool，basicmodelingmethodsusedinthepaper·-and·the‘criti。altechnicalproblemsneededtobesolvedinvisualizationsystem．Secondly,themathematicalmodelofshipcourse／rollcontrolsystemandthree．dimensionalmo

8、delingtechnologyimplementprocessofthesystemalegiven．Thepaperestablishesmathematicalmodelofshipmotion，an