POD推進船舶操縱數(shù)學模型與智能控制.pdf

1、隨著海上運輸和船舶工業(yè)的快速發(fā)展，吊艙推進器(Podded Propulsor，POD)作為一種新型推進裝置在船舶電力推進系統(tǒng)中獲得廣泛應用，越來越受到人們的關注。推進電機驅(qū)動POD裝置的螺旋槳推動船舶前進，省去了傳統(tǒng)船舶的舵機裝置，POD本身可以360度旋轉(zhuǎn)，可驅(qū)動船舶更有效地完成轉(zhuǎn)向，倒車等運動。POD推進船舶有著諸多優(yōu)點，比如經(jīng)濟性，布置的靈活性，維護的便捷性等，有著極其廣泛的應用前景。
　　本論文對于POD推進船舶的操縱運

2、動數(shù)學模型建立和航向智能控制進行較系統(tǒng)的研究，完成了以下研究工作。
　　(1)針對POD推進船舶，論文應用MMG分離型建模機理，給出模型中多種流體動力和力矩的合理計算方法，建立了POD推進船舶操縱數(shù)學模型。通過與Nomoto整體型模型和實船數(shù)據(jù)的對比，驗證了模型的準確性。
　　(2)進行了POD推進船舶運動仿真及操縱性研究。論文基于POD推進的“泰安口”輪的實船參數(shù)，在MATLAB平臺下進行計算，通過回轉(zhuǎn)試驗和Z形試驗仿真結(jié)

3、果討論分析了該POD推進船舶的操縱性。從仿真結(jié)果與實船數(shù)據(jù)的對比看出，該模型的誤差較小。并與傳統(tǒng)船舶進行操縱性對比分析，研究吊艙推進船舶操縱性的優(yōu)勢。
　　(3)較為詳細地討論了POD推進船舶的航向控制問題，對于常規(guī)PID控制器進行改進，設計了變參數(shù)PID控制器，又針對其存在的問題設計了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制器，仿真結(jié)果表明控制器能夠達到預計的控制效果。
　　(4)針對PID智能控制中存在的問題，提出了采用自抗擾控制