船舶运动仿真及建模预报研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文船舶运动仿真及建模预报研究姓名：徐琳琳申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：彭秀艳20070101哈尔滨工程大学研究生学位论文摘要本文针对船舶纵横向运动，对船舶运动仿真及预报进行研究。首先，应用切片理论建立了在随机海浪作用下的船舶纵横向运动水动力数学模型，分析了运动模型的系统稳定性，并且构造了系统稳定的大船运动方程。然后，应用谱拟合方法，建立了海浪扰动成形滤波器，对海浪扰动力及扰动力矩进行了建模。将海浪扰动成形滤波器作为船舶纵横向运动系统的一部分，建立了船舶增广纵横向运动方程。求解方程产

2、生了船舶纵横向运动历程。接着，简化得到基于二阶模型在规则波作用下的船舶运动模型，对规则波下的海浪扰动力和扰动力矩进行仿真，应用到简化的船舶运动模型中，对船舶纵横向运动进行仿真，并将该结果和水动力仿真结果进行比较。最后，将最小二乘格形算法运用到船舶运动预报中，应用基于LSL的船舶运动预报算法，对某船纵横向运动进行预报，得出预报曲线，并对预报结果分析。关键词：运动仿真；建模预报；最小二乘递推；格形滤波哈尔滨工程大学研究生学位论文AbstractThispaperselectedshiplongitudinalandtransver

3、semotionasresearchingsubject，anddidresearchonsimulationandpredictionofshipmotion．Firstly，basedonthestriptheory，thehydrodynamicmathematicalmodelwasgivenforshiplongitudinalandtransversemotionforcedbyrandomsea．Itwasanalyzedthatthesystemstabilityofmotionmodel，anditwasco

4、nstructedthatlargeshipmotionmodelwithSystemstability．Secondly，applyingspectrumfitting，itwasgiventhatformingfilterofseadisturbance，whichmodeledforthedisturbingforceandmomentofrandomsea．Formingfilterofseadisturbancebeingpartofshiplongitudinalandtransversemotionsystem，

5、itwasgiventhattheshipaugmentinglongitudinalandtransversemotionequation，whichwassolvedtogettheshiplongitudinalmotionprocess．Thirdly，itwaspredigestedtoshipmotionmodelforcedbyregularseabasedonsecond-ordermotion．Simulationwasdoneonthedisturbingforceandmomentofregularsea

6、,andthesimulationresultwasappliedtopredigestedshipmotionmodel．Thenitwassimulatedthatshiplongitudinalandtransversemotionandtheresultwascomparedwiththeresultofhydrodynamicmodel．Finally，least—squarelattice(LSL)algorithmwasappliedtopredictionofshipmotion．Itwasgiventhatp

7、redictionalgorithmofshipmotionbasedonLSL．Ashiplongitudinalandlatitudinalmotionwaspredictedwiththealgorithm．Itwasgiventhatpredictioncurvesandresultwhichwasanalyzed．Keywords：motionsimulation；modelingandprediction；recurrentleastsquarelatticefilter哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明

8、：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完