船舶横摇运动仿真与减摇鳍控制系统的研究

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1、分类号；密级巧１０１５１ＵＤＣ：单位代戀乂是紐拿全日制应用型硕±研巧生学位论文船舶橫摇运动仿真与减摇韓控制系统的研究夏义指导教师王冬捷副教授申请学位类别工程硕±．工程领域船舶与海洋工程学位授予单位大连海事大学２０巧年６月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学工程硕±学位论文船舶横摇运动份真与减摇鑽控制系统的研巧（学位论文形式；应用研巧）夏义指导教师王冬捷－职称副教授学位授予单位大连海事大学

2、申请学位类别工程硕±工程领域船舶与海洋工程论文完成日期２０１５．０６答辩日期２０１５．０６．２０答辩委员会主席嗦ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＯｆＳｈｉｐＲｏｌｌＭｏｔｉｏｎＡｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＯｆＦｉｎＳｔａｂｉｌｉｚｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍｙＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔ

3、ｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙ进ａ巧ＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷａｎｇＤｏｎｉｅｐｇｊ化ｎｅ，２０１５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硏究工作所取得的成果，＂＂撰写成博／硕±学位论文船舶横摇运动仿真与减摇錯控制系统的研究。除论文，中己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已在文

4、中明确方式标明。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；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、使用研巧生学位论文的规定，即；大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文彼查阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ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

5、国优秀博硕±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｜＾＾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。：保口在年解密后适用本授权书。本学位论文属于密＂。不保密ｃ／（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：导师签名：挪ｈ曰期：２＾／主年＾月曰中文摘要摘要船舶在航行过程中由于受到海浪的干扰，，会产生六个自由度运动其中横レッ及船员的舒适性摇运动最为剧烈。船舶的横摇运动不仅会影响

6、船舶的适航性，严重时还会造成船舶倾覆等灾难性的后果。如何有效减小船舶横摇运动是船舶运动控制领域的热口谏题。本文采用减摇鐘作为研巧对象，通过仿真数据分析验证了减摇瞻的减摇性能，并且设计了基于Ｃ８０５１Ｆ０４０的减摇鐘控制器，实现减摇罐控制系统的部分功能。＞在船舶横摇运动建模过程中首先建立海洋环境，！＾１海浪波倾角仿真数据为输入，得到船舶横摇角的仿真输出。然后建立减摇，船舶横摇运动数学模型为载体錯系统的数学模型，在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中搭建模型框图，得到有减摇鶴船舶和无减摇装置船舶在同一海况下的横摇角仿

7、真曲线，从而验证减摇罐的减摇性能。减摇鑽控制系统的作用是通过采集船舶横摇角度输出对应的錯角指令，该指。８０５１Ｆ０４０令进入随动系统驱动鐘叶转动，从而达到减摇目的本文设计了基于Ｃ的减摇錯控制器，另外通过ＭＰＵ６０５０陀螺仪传感器采集横摇角度，陀螺仪与主控芯片通过串行通道通信，由于实验环境有限，无法实现实船减摇鐘的电液随动系，因此采用ＳＧ９０ｓｅｒｖｏ电机来代替减摇鶴的驱动机构统。最终实现了减摇鶴控制系统的基本功能，并设汁了基于ＬａｂＶ正Ｗ的横摇状态显示界面。关键词：横摇运动ｉ减摇巧ｉ说〇別Ｆ０４０；

8、控制ＩＳ英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＤｕｅｔｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｏｃｅａｎｗａｖｅｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓｈｉｐｓｈａｖｅｓｉｘｄｅｇｒｅｅｓｏｆｆｒｅｅｄｏｍｍｏｔｏｎｓｄｕｒｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｒｏｌｌｍｏｔｏ打ｉ