高速水翼船非線性運動建模及控制的研究.pdf

1、高速水翼船在從體航模式轉(zhuǎn)換到翼航模式過程中,船體吃水逐漸減少使其容易受到外界環(huán)境干擾如風、浪等的影響,使水翼船的適航性降低。為此需要專門的控制系統(tǒng)以減小波浪而帶來的船體搖蕩。雖然已經(jīng)有研究者利用傳統(tǒng)控制理論的設計水翼船控制器,但是如何應用近年來控制理論的新成果進行設計仍然是一個需要研究的課題,并且以往的控制器設計不能滿足在水翼船的整個工作區(qū)域上有效的特殊要求。為此本文提出了高速水翼船的數(shù)學模型,在此基礎上利用近年來的控制理論新成果設計水

2、翼船的控制器,并設計模糊增益規(guī)劃控制器以滿足其特殊要求。本文對高速水翼船運動建模和控制方面的主要工作和研究成果如下。高速水翼船的數(shù)學模型不僅是研制其操縱模擬器的核心技術之一,也是設計控制器的重要依據(jù)和檢驗平臺,因此本文從流體分析的角度提出高速水翼船垂蕩和縱搖運動的數(shù)學模型。對模型中各個參數(shù)的計算方法,尤其是對水翼升力系數(shù)的計算,進行了較為詳細的分析。高速水翼船具有在航行過程中船體姿態(tài)變化較大的特點,這將引起船體參數(shù)發(fā)生變化,因此本文提出