双调距桨双舵船舶操纵运动建模与仿真研究

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1、分类号：密级单位代码１０１５１ＵＤＣ：大是洛事乂掌＃、＇３Ｄ日全日制学术型硕±研究生学位论文双调距楽双能船舶操纵运动建模与仿真硏究张颖指导教师郭晨教授申请学位类别工学硕±学科巧业）名称控制科学与工程学位授予单位大连海事大学２０巧年１月分类号密级ＵＤＣ单份代码１０１５１大连海事大学硕壬学位论文双调距楽双舱船舶操纵运动建模与仿真研巧张颖指导教师郭晨职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）控制科学与工程论文完成日期

2、２０１４年１２月答辩日期２０１５年１月答辩委员会主席＾ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＭａｎｅｕｖｅｒｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒ－姐ｅｒ－ＴｗｉｎＣｏｎ化ｏｌｌａｂｌｅＰｉｔｃｈ化ｏＴｗｉｎＲｕｄｄｅｒＳｈｉｐｐＡｔｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＺｈａｎＹｉｎｇｇＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃ

3、ｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｕｏＣｈｅｎｐＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４大连海事大学学位论文原创巧声明巧使用授权说明原创巧声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂＂撰写成硕±学位论文双调距奖双驼船舶操纵运动建橫与巧真研究。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：漱轉、学位论文版

4、权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使巧研究生学目：位论文的规定，Ｐ大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论。文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属

5、于：保密□年解密后适用本授权书。＾＂＂不保密ｄｖ／（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：漱歡导师签名：課日期：＾ｗ全年ｆ月令曰中文摘要摘要随着船舶设计和推进技术的发展，现代水面舰船推进器越来越多地采用双调距浆双能推进，对于该类舰船的操纵和推进性能研究是具有理论和实用意义的重要问题。本文研究了双调距奖双能舰船操纵运动模型的建立和操纵性能优化问题，应用虚拟现实技术，实现了双调距奖船舶运动的虚拟现实仿真，直观地展现了所建立的舰船模型的操纵运动性能。本文完成的主要研究工作如下：（１）本文根据某算例船型数据建立了双调距浆双舶船舶的ＭＭＧ操纵运动模

6、、型，分别建立了作用于裸船体奖和化上的流体动力和力矩数学模型，用所建的模型进行了操纵性能仿真试验。（２）在所建模型的基础上，利用粒子群优化算法对双调距奖船舶操纵性能和推进器负荷进行优化，旨在改善船舶的旋回性能和调距装置的可靠性，论文具体分析了船舶作旋回运动时旋回圈特性参数值和内外奖负荷值的变化。（３）实现了双调距奖船舶运动和推进器传动机构的数字仿真和虚拟现实仿真，数字仿真部分利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕ牺ｋ计算船舶运动模型的信息，包括船舶位姿、航速、航向角等，同时把数值信息实时体现在视景界面的船舶模型中；虚拟现实仿真部分通过ＶｅｇａＡＰＩ获取船舶运动参数建立了

7、基于Ｖｅｇａ平台的船舶运动虚拟仿真ｍａｘ中建立的ｒｅａｔｏｒ系统，实现了船舶操纵视景仿真同时将在犯模型在Ｃ中进行优化，利用ＤＯＦ节点构建了动态模型，实现楽毅工作原理Ｈ维实时动画演示功能。关键巧：双巧距奖双巧；船巧操纵性；虚拟现实；粒子群篇法；Ｖｅｇａ英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｈｉｐｄｅｓｉｎａｎｄｐｒｏｕｌｓｉｏｎｔｅ