%8e船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)建立橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型
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船舶回轉(zhuǎn)
第32卷第4期
2009年12月
中國(guó)航海
V01.32NO.4
NAVIGATIONOFCHINA
Dec.2009
文章編號(hào):1000一4653(2009)04—0077--03
基于船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)建立橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型
張顯庫(kù),
楊佐昌,
關(guān)
巍,陳
鐸,謝洪彬
(大連海事大學(xué)航海學(xué)院,遼寧大連116026)
摘要:為了建立船舶橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型,在“育鯤”輪上進(jìn)行了船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論討論,提出了橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu),并給出了“育鯤”輪的橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型。該模型簡(jiǎn)單,便于分析。
關(guān)鍵詞:船舶、艦船工程;回轉(zhuǎn)試驗(yàn);橫搖;響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型
中圖分類號(hào):U661.7
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Response
ZHANGXian一忌“,
Model
ofShipRollingBasedonTurningTest
GUANWei,
CHENDuo,XIEHong—bin
YANGZuo—chang,
(NavigationCollege,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,China)
Abstract:InorderStructureofthe
to
build
a
response
modelofshiprolling,aturning
test
testwascarriedout
withtheshipYukun.
response
modelisbuiltthroughprocessingthedatawiththeoreticalanalysis.The
use.
modelofship
Yukunisfurthergiven,whichissimpleandconvenient
to
Keywords:ship,navalengineering;turningtest;rolling;responsemodel
船舶運(yùn)動(dòng)可以用狀態(tài)空間模型描述,也可以用輸入一輸出模型描述,前一種描述能處理控制作用下船舶的多變量運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,對(duì)風(fēng)、浪、流干擾的引入也較為直接和準(zhǔn)確,但計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜;后一種描述又稱為響應(yīng)模型法,它直接從系統(tǒng)加上輸入舵令或舵角后系統(tǒng)的響應(yīng)是怎樣的角度來(lái)研究船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[1。2]。船舶運(yùn)動(dòng)從舵角艿到船艏向角蟹的響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型研究較多,線性響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型即為著名的Nomoto模型[3],文獻(xiàn)E4-53給出了兩種船舶非線性響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型的建立方法,但有關(guān)舵角對(duì)橫搖角的響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型的研究還未見報(bào)導(dǎo)。船舶試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)是建立船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ),以往因?yàn)檫M(jìn)行一次船舶試驗(yàn)花費(fèi)巨大且影響生產(chǎn),故實(shí)際上專門為科研開展的船舶試驗(yàn)不多,大多數(shù)試驗(yàn)是采用實(shí)體的縮比模型在水池中進(jìn)行的,這就產(chǎn)生了尺度效應(yīng)和岸壁效應(yīng)等問(wèn)題。文獻(xiàn)E63基于傳統(tǒng)自由自航船模,開發(fā)了可控船模研究系統(tǒng)(ARMS),該系統(tǒng)可以高效率完成傳統(tǒng)自航船模操縱性試驗(yàn);文獻(xiàn)E7]給出基于統(tǒng)計(jì)方法的船舶操縱性指數(shù)預(yù)報(bào)。
收藕日期:2009—08—19
2008年大連海事大學(xué)在交通運(yùn)輸部的支持下建造了專門用于教學(xué)實(shí)習(xí)及科研的“育鯤”輪,不進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè),有條件進(jìn)行科研試驗(yàn)。2009年5月4-6日,我們研究小組上船進(jìn)行船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn),地點(diǎn)在煙臺(tái)港外錨地附近,先進(jìn)行了兩組左、右旋5。的回轉(zhuǎn)試驗(yàn),用計(jì)算機(jī)每秒采集一次航行數(shù)據(jù)。本文在船舶試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論討論,建立了基于船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)的橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型。
1提取試驗(yàn)數(shù)據(jù)
在進(jìn)行船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí),各種航海儀器的輸出數(shù)據(jù)通過(guò)串口接到筆記本電腦上,在筆記本電腦上運(yùn)行廠家提供的數(shù)據(jù)記錄軟件,即可實(shí)時(shí)記錄各種航海數(shù)據(jù),,數(shù)據(jù)以*.109,*.txt,*.dat等格式保存,一般1s或0.5S記錄一次,數(shù)據(jù)格式一般都滿足NMEA0183協(xié)議國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通訊格式,
NMEA0183是一種航海、海運(yùn)方面關(guān)于數(shù)字信號(hào)
傳遞的標(biāo)準(zhǔn)(NMEA,NationalMarine
Association)。
Electronics
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50979009);國(guó)家博士點(diǎn)基金(200801510002);國(guó)家973計(jì)劃子項(xiàng)目(2009CB320805)作者簡(jiǎn)介:張顯庫(kù)(1968一),男,遼寧遼陽(yáng)人,教授、博導(dǎo),從事船舶運(yùn)動(dòng)控制、魯棒控制研究.E—mail:Zhangxk@dlmu.edu.cIL
本文關(guān)鍵詞:基于船舶回轉(zhuǎn)試驗(yàn)建立橫搖響應(yīng)型數(shù)學(xué)模型,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):138328
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