可控被動式減搖水艙控制與仿真研究.pdf

1、減搖水艙是世界上成功應用的減搖裝置之一，它具有結構簡單、價格低廉、易于維修等特點，在零航速或低航速情況下能正常工作。減搖水艙分為三種類型：被動式減搖水艙、可控被動式減搖水艙和主動式減搖水艙。其中，可控被動式減搖水艙是一種高效能的減搖水艙，它可以通過自動控制系統調節(jié)水艙頂部的氣閥開關來調節(jié)水艙內水流振蕩周期，以適應經常變化的橫搖周期，保證在任何海浪作用下水艙都具有良好的減搖效果。實踐表明，該水艙適用于多種類型船舶，不僅能減小船舶在波浪中的

2、橫搖，還可以提高裝卸效率，減少運輸成本，為改善船舶的舒適性和安全性開辟了有效途徑。 本論文是基于學?！?11”重點建設項目“船舶減搖水艙試驗裝置”進行的，主要研究可控被動式減搖水艙控制方法和仿真的研究。 首先，作者在閱讀了大量的國內外資料的基礎上，概述了國內外學者在減搖水艙理論研究和模型試驗兩方面的研究成果，并介紹了被動式減搖水艙和可控被動式減搖水艙的工作原理，提出了本論文要解決的問題。 然后，基于拉格朗日方程建

3、立了可控被動式減搖水艙的數學模型，并且運用脈沖響應法對數學模型進行了求解。在其后利用橫搖角度和邊艙液位的信號變化的控制策略來對氣閥進行控制，對可控被動式減搖水艙進行了仿真研究，結果表明控制策略是行之有效的。 其次，對可控被動式減搖水艙的控制系統進行設計。在硬件方面，分別對主控制器及減搖水艙的系統進行了詳細的設計，包括控制器及模塊的型號選取、水艙傳感器的選取以及控制器與水艙的接口問題。在軟件方面，選取ISaGRAF嵌入式軟件對控制