一种船舶舵减摇的综合再置控制方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种船舶舵减摇的综合再置控制方法，包括：采集船舶横摇角信号e(t)，设定各控制参数初值，；以e(t)为输入，计算输出信号u1(t)；以u1(t)为输入，滤掉高频噪声，削弱非线性积分导致的尖峰信号，计算输出信号u2(t)；以u2(t)为输入，计算闭环反馈控制信号u(t)；绘制系统的开环Nyquist图及闭环频率特性，判断设计指标是否满足条件，若不满足，重新调整各控制参数值，重新计算反馈输出u(t)，直到满足指标要求为止。本发明专利技术有效地解决了舵减摇系统中非最小相位特性引起的大的相位滞后，对船舶横摇谐振频率附近的海浪干扰，具有最强的扰动抑制能力，从而大大提高了系统的减摇能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是ー种船舶控制方法，具体地说是船舶减摇控制方法。
技术介绍
对于航行中的船舶而言，由于风、浪、流等环境干扰的作用，会产生各种摇荡，对船舶的安全性、船上的设备、货物及船员都会产生不利影响，其中以横摇影响最为严重。舵的主要作用是用来控制航向，但是操舵时船会有一个初始的内倾，直到达到稳定状态的外倾角，而且，这个初始的横摇角发生在船进入任何航向运动之前。具体原理是当舵偏离中心位置时，就会产生ー个升カ——舵力，因为舵的尺寸很小，所以这个カ也很小，但是因为舵安装在船的底部，它所产生的横摇カ矩却很大，这个横摇カ矩就会产生横摇运动。舵减摇是利用操舵所产生的横摇运动来抵消波浪产生的横摇。应用舵减摇，减摇率一般可以达到 30% 70%。当然，对于要求比较高的船舶，也可以将舵减摇与其它减摇装置配合起来进行联合减摇。由于舵减摇可以利用船上现有的舵和操舵系统，无需增加额外的硬件设备，不仅可以在大中型的特种船舶和民用船上应用，也适用于小船。目前，舵减摇技术在许多国家受到了不同程度的重视，有着广阔的应用前景。目前国内外有一些针对再置控制的文献，但没有文献和专利成果进行过船舶减摇系统再置控制的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶舵减摇的综合再置控制方法，其特征是：（1）采集船舶横摇角信号e(t)，设定各控制参数初值，包括反馈系数ωp、微分时间常数τ1、滤波时间常数Tf、可调增益系数k0、转折频率1/T1及1/T2；（2）以e(t)为输入，利用基于非线性积分即clegg积分和微分补偿的再置控制算法，计算输出信号u1(t)；（3）以u1(t)为输入，利用低通滤波算法滤掉高频噪声，并削弱由步骤（2）的非线性积分导致的尖峰信号，计算输出信号u2(t)；（4）以u2(t)为输入，应用超前校正算法对系统进行低频段的微分补偿及船舶谐振频率点的开环增益补偿，计算闭环反馈控制信号u(t)；（5）绘制系统的开环Nyquist图及...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦文，綦志刚，高振国，许保同，李栋良，梁利华，张松涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：