基于vb+dll船舶航向保持系统仿真

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1、中文摘要摘要船舶航向保持是船舶运动控制中的一类热点研究问题，众多科研人员已通过Matlab进行仿真并取得了良好的控制效果，得出了一些具有理论参考意义的结果。但由于Matlab难以直接应用于工程实践，因此本文采用VB6．0进行仿真。设计的控制器在恶劣海况和各种干扰条件下都能达到良好的控制效果。要保护设计的高性能的控制器算法不被滥用，就要求控制器核心代码具有保密性。因此本文采用DLL编写控制算法程序。本文采用的船舶运动数学模型为六自由度的Norrbin非线性模型。控制器设计方面采用两种方式，一种运用一阶闭环增益成形算法设计，另一种运

2、用二阶闭环增益成形算法设计。在实际编程仿真中，对控制器分别采用差分反演法和双线性变换法进行离散。控制算法采用VB6．0中的ActiveXDLL进行编程，编译生成．dll文件。在船舶航向保持程序运行时引用该文件即可。采用VB6．0进行仿真模拟，实验效果良好。在风力8级、风向角900的恶劣海况条件下，基于闭环增益成形算法设计的控制器能较好的保持航向，仿真效果良好，控制器具有较好的控制性能。由于控制器是用名义模型设计的，而仿真时采用了非线性模型，故控制器具有一定的鲁棒性。本文采用VB6．0设计船舶航向保持系统，用Flash8．0创建开

3、篇动画，增加用户登录界面，主程序中包含修改密码、添加用户、设置参数，显示仿真曲线等功能。程序操作性强，用户使用方便。通过系统仿真曲线可以看出设计的控制器在恶劣海况条件下控制效果良好，精度较高，具有鲁棒性。程序运行时调用控制器算法的．dn文件，能有效的保护控制器算法，对控制器保密起到良好的效果。关键词：VB；航向保持；闭环增益成形；鲁棒控制；I)LL英文摘要SystemSimulationofCourse—keepingforshipsBasedonVBDLLAbstractTheresearchofcourse—keepingf

4、orshipsisoneoftheprevalentproblemsinshipmotioncontrolareas，manyresearchershavesimulatedsuccessfullybyMatlabandobtainedmanyresultswithacademicvaluesforreference．BecauseaMatlabprogramCan’tbeappliedintoactualengineeringdirectly,thesimulationiscarriedoutbyVB6．0inthispape

5、r．Thedesignedcontrollerperformstaskinheavyseastateanddisturbance．Thecharacterizationofthedisturbancesactingontheshipisessentialtodesigningacourse-keepingcontrollerwithgoodperformance．Inordertoprotectthecontroller，thealgorithmiswrittenbyDLLinthispaper．ThisPaperusesthe

6、nonlinearNorrbinsix—degreeoffreedommotionequationsforships．Thecourse—keepingautopilotisdesignedbystud如ngofclosed—loopgainshapingalgorithm，andthecontrolleralgorithmisdiscretebydifferenceandbilineartransformationmethods．ThisalgorithmiswrittenbyActiveXDLL，andtheprogrami

7、scompiledintoa．dllfilewhichcanbeaccessedbythemainprogram．InthecaseofBeaufortNo．8windscaleandwinddirection900，thecontrollerCankeepthesettingcoursewell．SimulationresultsaresatisfactorySOthatthecontrollerhasstrongrobuststability．Thecontrollerisdesignedbynominalmodel，whi

8、lesimulatedbynonlinearmodel，thereforeithasgoodrobustness．Thispaperpresentsship’Scourse·keepingsystemonVBsimulationwithanimationofop