船舶低航速过驱动下最优推力分配方法的研究

目录

1 绪论

1.1研究背景

1.1.1 选题的目的

1.1.2 选题的意义

1.2船舶推力系统发展状况

1.2.1 过驱动船舶的推进器

1.2.2 国外船舶推力分配研究现状

1.2.3国内船舶推力分配研究现状

1.3论文研究内容与技术路线

1.3.1论文的主要研究内容

1.3.2论文的技术路线

2 船舶操纵运动模型建立

2.1船舶操纵运动坐标系统

2.1.1船舶操纵性

2.1.2船舶运动坐标系

2.2船舶操纵运动数学模型

2.2.1船舶运动数学建模分类

2.2.2船舶操纵运动方程的推导

2.2.3船舶操纵运动方程参数估算

2.3模型船与实船的换算

2.3.1模型船与实船的阻力换算

2.3.2实船推力性能预估

2.4本章小结

3 低航速船舶推力分配算法

3.1概述

3.2 船舶推力分配

3.2.1 推力分配模型与最优解

3.2.2 最优解的区域约束

3.3 船舶最优推力分配算法

3.3.1 无约束下的最优解

3.3.2 扇形约束解域

3.3.3 防止震颤的扇区

3.3.4 等值代价线

3.3.5 最优解集连续性的保证

3.3.6 推力分配算法实现步骤汇总

4 船舶自动控制器的设计

4.1控制理论概述

4.1.1自动控制理论

4.1.2控制理论的应用

4.1.3动态系统的控制环节

4.2稳定性理论

4.2.1控制系统稳定性

4.2.2李雅普诺夫分析方法

4.3船舶控制器的设计

4.3.1船舶纵向推力控制器设计

4.3.2船舶横向推力控制器设计

4.3.3船舶转向推力（力矩）控制器设计

4.4本章小结

5 建模与仿真结果

5.1最优推力分配运动模型

5.1.1仿真船舶参数

5.1.2船舶自动控制器的模型

5.1.3船舶操纵运动模块的设计

5.2 Simulink仿真的建立

5.2.1参考指令模块

5.2.2推力分配模块

5.2.3运动仿真模块

5.2.5 整体仿真模型

5.3 船舶低速过驱动仿真

5.3.1船舶右向运动仿真

5.3.2船舶左向运动仿真

5.3.3仿真结果分析

5.4本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文