无人复合三体船模Z形操纵运动初步研究.pdf

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1、第37卷第1期上海船舶运输科学研究所学报V01．37NO．12014年3月JOURNAL0FSHANGHAISHIPANDSHIPPINGRESEARCHINSTITUTEMar．2014文章编号：1674—5949(2014)Ol一0001—08无人复合三体船模Z形操纵运动初步研究崔健，杨松林(1．航运技术与安全国家重点实验室，上海200135；2．江苏科技大学，江苏镇江212003)摘要：复合三体船的特征是在常规三体船的主船体和两侧船体上分别增设不同展弦比的水翼。以可编程自动控制器为核心，设计完成了复合三体船模的无人化智能控制系统；

2、运用vb．net语言编写了基于MMG操纵数学模型的复合三体船模操纵性仿真平台；同时，设计了六种不同展弦比的舵叶，并相应开展了不同航速和不同舵角下的一系列船模Z形操纵试验。通过对比试验数据与仿真结果，验证了仿真平台的可靠性。此外，运用系统辨识方法进一步分析讨论了舵叶展弦比对复合三体船模操纵性能的影响以及不同航速和舵角下复合三体船模的操纵性能。关键词：复合三体船；z形操纵运动；模型试验；仿真；系统辨识中图分类号：U661．33文献标志码：APreliminaryStudyonZig—zagManeuveringBehaviorofUnman

3、nedCompositeTrimaranShipModelCuiJian，YangSonglin(1．StateKeyLaboratoryofNavigationandSafetyTechnology，Shanghai200135，China；2．JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Thecompositetrimaranischaracterizedbythehydrofoilswithdifferentaspectratioat

4、tachedtOthemainhullandsidesofthetrimaranhul1．InorderllstudythemotionbehaviorofthecompositetrimaranaPACbasedintelligentcontrolsys—tamformaneuveringunmannedcorn：JositetrimaranshipmodelsandasimulationplatformwithVB．NETsoftwareimplementingMMGaredeveloped．Aseriesofmanipulatio

5、nturningtestsoftheshipmodelswithsixrudderbladedesignsofdifferentaspectratiosarecarriedoutunderdifferentspeedsandrudderangles．Theexperimentaldataandthesimulationresultsarecompared，whichprovesthereliabilityofthesimulationplatform．TheeffectoftheaspectratiooftherudderontheZi

6、g—zagmanipulationmotionandthemanipulationperformanceofthecompositetrimaranshipmodelatdifferentspeedandrudderanglesareanalyzedwiththesystemidentificationmethods．Keywords：compositetrimaran；zig—zagmaneuveringmotion；shipmodeltest；simulation；systemidentification0引言在高性能船的研究开发中

7、，如何对各船型取长补短，进行复合，以获得最佳的性能，走“复合型船”的发展道路，是各国高性能船舶设计工作者的新课题。相关研究人员对此展开了一系列的理论分析和试验研究。江苏科技大学[2发明的“一种复合三体船”包括主船体、位于主船体两侧的侧船体、连接主船体和侧船体的连接桥，侧船体下侧设有通过垂直支柱连接的水平翼。此外，该复合三体船还有侧体移动装置。Konstantin_3]研究的混合三体船包括3个穿浪船体和考虑空气动力学的机翼式上层建筑。这种配置的特点是：相比高速渡轮和作战舰艇，其在高速航行时拥有更好的舒适感，并且效率更高。收稿日期：2013

8、一10—29作者简介：崔健(1986)，男，江苏淮安人，研究实习员，硕士，主要从事船舶水动力研究。崔健，等：无人复合三体船模z形操纵运动初步研究3表1三体船模船型参数表2水翼要素主尺度符号数值单位展长弦长最