【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶运动仿真领域，尤其涉及一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、船舶运动模型是反映船舶运动状态的重要手段，在保证精度的前提下能够避免了船舶实验花费多、耗时长、以及实验条件的制约，常见的船舶数学模型包括整体型模型和分离型模型，二者均以数学公式为基础，提供了基于原理的船舶运动计算方法，而目前常用的模型求解方法以数值计算为手段，忽略了物理量的实际意义，与实际船舶运行情况存在偏差，影响研究人员对仿真结果的分析。
2、船舶在实际运行中，时常遭遇特殊水域情况如狭窄水域、城市水域、恶劣天气等，需要对船舶避障、低噪声运行、恶劣风浪流运行进行控制及仿真，普通的控制算法难以应对复杂的特殊水域情况，控制效果不尽人意。
技术实现思路
1、为了解决现有船舶模拟仿真方法忽略了物理量造成的仿真模拟情况不准确的技术问题以及普通的控制算法在船舶运行于特殊水域情况时的控制效果不尽人意的问题，本专利技术提出了本一种基于多语言的信息物理融合船舶运动建模仿真方法。具体地，方法包括以下步骤：
2、s1、基于modelica语言建立船舶六自由度运动物理模型；
3、s2、基于julia语言建立特殊水域下船舶运动控制算法模型；
4、s3、对所述控制算法模型和船舶六自由度运动物理模型进行融合建模，形成船舶运动系统模型。
5、s4、对所述船舶运动系统模型进行仿真。
6、一种存储介质，所述存储介质存储指令及数据用于实现所述
7、一种特殊水域下船舶运动建模仿真设备，包括：处理器及存储介质；所述处理器加载并执行存储介质中的指令及数据用于实现所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法。
8、本专利技术提供的有益效果是：以julia语言开发特殊水域下船舶运动控制算法，通过modelica语言建立船舶六自由度运动物理模型，发挥julia语言在信息域的优势建立高性能的智能控制算法以及发挥modelica语言在物理域的优势通过机理建模描述变量间的物理关系，实现信息域和物理域的融合以及控制领域和动力学领域的耦合，从而在大幅提高控制算法的控制效果、模型精度和运算性能的同时保证模型内部的物理关系。
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1.一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：所述船舶六自由度运动物理模型包括：船舶动力学方程、螺旋桨力计算、舵力计算、水动力计算、环境影响力计算、船舶参数定义和固定坐标系中的变量与随船坐标系中对应变量的转换。
3.如权利要求2所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：步骤S1基于Modelica语言，以文本方式或拖拽和连接的方式进行物理模型的建立。
4.如权利要求3所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：所述文本方式包括：参数、变量和方程；其中参数为模型原理中取值不随时间变化的常量，变量为随时间变化的未知量，方程为根据模型原理，由常量和变量构建的等式。
5.如权利要求1所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：步骤S2中基于Julia语言建立特殊水域下船舶运动控制算法模型时，将已有的其它语言集成至Julia控制算法模型中。
6.如权利要求1所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于
7.如权利要求5所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：所述控制算法包括：
8.如权利要求7所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：控制算法的优化具体指，观察控制算法对于控制变量的结果曲线，若未达到预设效果，则调整Julia控制算法模型。
9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储指令及数据用于实现权利要求1～8任一项所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法。
10.一种船舶运动建模仿真设备，其特征在于：包括：处理器及存储介质；所述处理器加载并执行存储介质中的指令及数据用于实现权利要求1～8任一项所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法。
...【技术特征摘要】
1.一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：所述船舶六自由度运动物理模型包括：船舶动力学方程、螺旋桨力计算、舵力计算、水动力计算、环境影响力计算、船舶参数定义和固定坐标系中的变量与随船坐标系中对应变量的转换。
3.如权利要求2所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：步骤s1基于modelica语言，以文本方式或拖拽和连接的方式进行物理模型的建立。
4.如权利要求3所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：所述文本方式包括：参数、变量和方程；其中参数为模型原理中取值不随时间变化的常量，变量为随时间变化的未知量，方程为根据模型原理，由常量和变量构建的等式。
5.如权利要求1所述的一种特殊水域下船舶运动建模仿真方法，其特征在于：步骤s2中基于julia...
【专利技术属性】
技术研发人员：怀永成，刘奇，黄磊，刘伟，曾锐锐，齐江辉，
申请(专利权)人：武汉鼎元同立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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