船舶运动建模与控制仿真实验平台设计

本文为了提高船舶运动建模与控制课程的实验教学质量,利用MATLAB Simulink平台提供的MSS工具箱(Marine Systems Simulator)设计了一个船舶运动建模与控制的实验平台。该平台包含船舶操纵性实验、船舶运动建模实验和船舶运动控制实验三个模块。该平台操作简单,通俗易懂,方便学生的理解和老师的授课。

一种用于船舶操纵运动快速建模的混合经验法

仿真测试是验证智能船舶各项功能的重要手段,船舶操纵运动建模与仿真是实现复杂海域下多船智能避碰的关键理论基础。针对现阶段船舶操纵运动建模所需的水动力系数计算复杂且难以获取的问题,提出一种混合经验法,建立了现有回归公式的组合方法,构建了综合性能指标,通过仿真操纵试验对水动力系数组选优,并基于MATLAB研发了快速建模程序代码。结果表明:该方法能够在有限的船型参数下实现高效、便捷、自动化地生成给定船舶的操纵性运动模型,对智能船舶的仿真测试验证具有重要的工程实践意义。

船舶运动建模与仿真研究进展及未来发展趋势

梳理和分析了国内外学者对船舶运动建模与仿真所做的工作,概括了在风、浪、流、冰、船间效应、岸壁效应等作用下的船舶操纵性预报,介绍了船舶运动仿真的主流方法及在模拟中的应用,总结归纳了船舶运动建模与仿真研究进展中的关键技术,并指出智能化建模和仿真将会成为未来发展趋势.

船舶运动数学模型编辑及测试开发平台

船舶运动数学模型是航海模拟器的核心技术,高精度的船舶运动数学模型是体现航海模拟器行为真实感的基础。为此介绍了航海模拟器中船舶运动数学模型的建模过程。在建立船舶运动数学模型的解算模块后,通过离线编辑船模数据库,建立船舶不同主尺度的模型数据库,经过在开发平台上反复离线测试所编辑船模数据库,直到满足航海模拟器培训或工程研究的精度要求为止,最后将离线编辑好的船模数据文件加载到航海模拟系统中,进行实时在线测试,直到测试结果满意为止。