1、艦船是經常處在風浪的環(huán)境條件下航行和戰(zhàn)斗的.在隨機海浪的擾動下,船舶在海上不可避免地會發(fā)生搖蕩運動,造成船體的傾斜.尤其是對大量的小型艦船,船體的最大傾角甚至可達到15°以上.在實戰(zhàn)中,船舶的搖蕩將造成炮手對船載火炮的操縱性能降低,降低火炮的發(fā)射命中率,影響到船載火炮威力的發(fā)揮.通過直接控制固連于船體的火炮,使其始終保持在水平狀態(tài),可以提高實戰(zhàn)中火炮的操縱性能,提高火炮的命中率.該文應用控制理論通過預測隨機海浪擾動下船舶的橫搖、縱搖運動

2、的搖角值,按照所設計的控制規(guī)律實現(xiàn)在不受實際海況限制的情況下調整船上物體的空間位置,使此物體保持水平狀態(tài)的目的.該文根據(jù)統(tǒng)計疊加理論,采用ITTC單參數(shù)標準海浪譜仿真模型實際的長峰波隨機海浪,進而實時仿真長峰波隨機海浪對船舶的隨機擾動,對船舶在海浪中的橫搖和縱搖運動進行了時域仿真,得到船舶搖蕩運動的橫搖角信號θ(t)和縱搖角信號φ(t).對于船舶搖蕩運動這一動態(tài)過程,采用時間序列分析的方法,建立系統(tǒng)的自回歸模型(AR模型),并根據(jù)最小A

3、IC信息量判定準則保證建立的系統(tǒng)模型為最優(yōu)化模型.利用參數(shù)模型的方式對船舶橫搖、縱搖運動的動態(tài)數(shù)據(jù)進行分析處理,揭示船舶搖蕩運動的規(guī)律,預測船舶橫搖角、縱搖角的未來值.然后將搖角的預測值轉化為保持船上物體水平所需要的調節(jié)量,按照合適的控制規(guī)律對船上物體進行控制調節(jié).該文建立的自回歸模型可以很好的預測船舶的搖蕩運動趨勢.通過預測控制系統(tǒng)對船上火炮(或其他需要保持水平的物體)的控制調節(jié),可以保證此物體始終處于水平狀態(tài)附近,使炮手對火炮的操縱