基于模糊pid控制的船舶摇摆仿真平台研究

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1、分类号：密级１０１５１码ＵＤＣ：单位代？乂金洛事乂学全日制应用型硕击研究生学位论文基于模糊ＰＩＤ控制的船舶摇摆仿真平台硏究张斌斌．指导教师陈海泉教授申请学位类别工程硕±工程领域船舶与海洋工程学位授予单位大连海事大学’２０１５年６月密级分类号ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学工程硕±学位论文基于模糊ＰＩＤ控制的船舶摇摆仿真平台研巧（学位论文形式：应用研巧）张斌斌指导教师陈海泉职

2、称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工程硕±王程领域船舶与海洋工程论文完成日期２０１５．５答辩日期２０１５．６＾答辩委员会主席Ｉ］ＳｔｕｄｙｏｎＳｈｉｐＭｏｔｉｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍＢａｓｅｄｏｎｔｈｅ－ＦｕｚｚｙＰＩＤＣｏｎｔｒｏｌＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ虹ａｒｔｉａｌｆｕｌ拙ｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅ凸ｔｓ化ｒｔｈｅ

3、ｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＺｈａｎＢｉｎｂｉｎｇＳｈｉｕｉｌｄｉｎａｎｄＯｃｅａｎｏｒａｈＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｐｂｇｇｐｙｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎＨａｉｕａｎｐｑＭａｙ２０１５大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创巧声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果，＂基于模糊＂撰写成硕±学位论文ＰＩＤ控制的船舶摇摆仿真平台研巧。除论文

4、中已经注明引用的内容外，对论文的研巧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已经公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；禾ＡＡｊ学位论文版权使用授权书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、使用研究生学位论文的规定：，即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，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分

5、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巧所）等数据库中，并Ｗ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。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密。（请在１＾上方框内打Ｖ）＾论文作纖名：科导师签名：於日期：兴矿年（月リ日中文摘要摘要船舶在

6、航行过程中必然会受到风、浪、流等外界因素的干扰，从而引起明显的摇荡运动。船舶的摇荡会对船舶的航行稳性和船员的生命安全带来隐患，损坏货物，降低舰船武器的精准性等。因化需要对船舶的摇荡运动控制进巧深入研巧，尤其是船舶的横摇与纵摇运动。对船舶运动控制的研究，首先需要研巧船舶的摇荡运动规律。采用实船试验的方法虽然能获得较好的效果，但需花费大量的人力与物力，而船舶运动仿真平台很好地解决了这些难题。基于项目研巧的需要一一，机电体化实验室搭建了套船舶综合液压推进试验系统，其中的船体模巧系统可

7、实现对船舶二自由度摇摆运动的仿真。目前，该摇摆仿真平台仅能１＾简单正弦曲线或几个叠加的正弦波作为船舶的摇摆模型进行仿真，尚未实现对船舶在不同海况下摇摆运动的模掛。此外，该仿真平台的控制系统采用的控制方式为传统Ｐ肛控制，平台的仿真精度仍有改善的空间。因此，本文Ｗ瓶舶摇摆幅度更剧烈的横摇运动作为研究重点，从平台的仿真模型和控制方式两方面，对现有的摇摆平台进行改进和完善。本文首先对海浪基本理论进行分析与研巧，借助海浪的波幅模型和波倾角模型，通过对船舶在海浪中的受力进行分析，建立Ｃｏｎｏ

8、ｌｌｙ船舶横摇运动模型。并利用ＭＡＴＬＡＢ软件，针对某条给定参数的船舶，对得到的船舶横摇运动模型进行仿真，将得到的仿真结果作为摇摆平台横摇仿真运动的设定值。文中第Ｈ章首先对船舶摇摆仿真平台的机械、液压和原控制系统进行简要概述，并完成模糊ＰＩＤ控制器的设计，为后面模糊ＰＩＤ控制的ＰＬＣ编程实现打下基础。然后，借助ＳＴＥＰ７编程软件，在原控制程序的基础上，对其进行重新编写和完善，将前面得到的