1、由于船舶在航行過程中會(huì)受到惡劣天氣和風(fēng)浪的影響,導(dǎo)致各種各樣的海上事故,輕則導(dǎo)致船體受損,重則會(huì)危及人身及貨物的安全,造成嚴(yán)重的后果。這些事故往往是因?yàn)榇氨旧硎艿酵饬τ绊懏a(chǎn)生的強(qiáng)烈的橫搖,使得船體左右劇烈搖晃,最終釀成嚴(yán)重的事故。所以說,對(duì)船舶橫搖的控制是很有必要的。傳統(tǒng)的減搖方式包括減搖鰭和舵減搖,但無論是哪種減搖方式,它們自身都有其局限性。比如減搖鰭裝置在低速時(shí)減搖效果較差,而且減搖鰭的運(yùn)動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生艏搖。而舵減搖雖然能在一定程度上

2、起到減搖的作用,但減搖效果沒有減搖鰭好,而且還要兼顧航向。所以,舵鰭聯(lián)合減搖控制便是在綜合了各自特點(diǎn)的同時(shí)發(fā)展起來的一種新型減搖方式。
　　 本文針對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)模型設(shè)計(jì)了舵鰭聯(lián)合減搖H∞控制器,而在航向控制方面,在傳統(tǒng)的PID自動(dòng)舵的基礎(chǔ)上采用卡爾曼濾波器對(duì)航行過程中遭遇的風(fēng)浪干擾進(jìn)行抑制,從而在減搖的同時(shí)達(dá)到控制航向的目的。
　　 首先介紹了慣性坐標(biāo)系和附體坐標(biāo)系中6自由度船體的運(yùn)動(dòng),對(duì)船體平移運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程的建立進(jìn)

3、行了推導(dǎo)。對(duì)船舶舵和鰭在航行過程中的所受的流體力進(jìn)行分析,建立了動(dòng)力學(xué)方程。
　　 其次,對(duì)風(fēng)浪干擾模型的物理本質(zhì)出發(fā),介紹了風(fēng)速變動(dòng)的譜密度函數(shù),給出了干擾力或干擾力矩的具體計(jì)算方法。
　　 然后,給出了兩種常用的風(fēng)浪譜密度公式,以及用波譜密度生成的波面歷時(shí)值的方法和推導(dǎo),利用這種方法,有助于進(jìn)行船舶運(yùn)動(dòng)的仿真研究。
　　 最后,通過對(duì)舵鰭聯(lián)合控制系統(tǒng)進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì),并進(jìn)行Matlab仿真實(shí)驗(yàn),針對(duì)不同海況對(duì)