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另一方面，随着技术的进步，设备和装备小型化已经成为军民两用领域的主流发展方向。传统的大型海上浮式平台由于体积巨大，移动困难，在一些狭小地形和浅层水域等特殊场合无法适用，不能满足人们的需求。这时，就需要一种小型浮动平台来替代前者完成一些特殊场合下的任务。与传统大型浮式平台相比，小型浮动平台具有灵巧，小型化，易运输等特点。目前国内外针对浮式平台的研究多集中于大型平台上，而对小型水面浮动平台的研究较少。基于此，研究小型浮动平台的受扰运动特性及姿态稳定原理对此类平台的开发具有重要的意义。

本文旨在研究一种小型水面浮动平台受海浪、风、流等环境扰动的运动特性以及相应的姿态稳定控制策略。文中通过建立该浮动平台的多体系统模型，借助MATLAB、AQWA等软件完成对扰动源海浪的仿真分析以及平台的受扰运动分析，同时对平台的姿态稳定控制技术进行研究。

1.2  浮动平台相关技术概述

1.2.1  浮动平台动力学研究进展

1.2.2  海浪仿真的建模方法研究进展[9-10]

1.2.3  稳定平台的发展现状

1.3  论文主要研究内容

浮动平台漂浮在海面上，受到海浪的扰动，会产生摇荡运动，为保证平台负载设备的使用精度，要求对平台的扰动进行隔离，本文基于上述要求，对平台的扰动源——海浪进行研究，之后对平台受扰运动特性进行仿真分析，最后给出平台姿态稳定控制的方法，具体工作内容如下：

1.  介绍所研究浮动平台设计指标及整体结构，针对其中的稳定平台的选型、结构和工作原理进行详细说明，之后为了仿真便利，在SolidWorks中对平台进行三维建模。

2.  选取随机波浪为主要扰动源，首先对其进行理论分析，给出其数学描述；随后基于海浪谱建立仿真模型，采用线性叠加法进行实时仿真；最后利用谱分析法检验所仿随机波浪的正确性。

3.  分析平台受随机波浪扰动的摇荡规律，给出其在水面的运动方程，并运用多体水动力分析软件AQWA仿真平台在四级级海浪下的运动情况，获得横摇、纵摇运动曲线；之后结合这些运动曲线，分析平台的不同结构参数(平台的重心位置，浮囊的直径等)对平台受扰运动特性的影响，优选出最佳的参数组合。

4.  介绍平台姿态主动控制系统的原理，对相关硬件进行选型，并对控制电路进行设计。 

2. 平台的整体结构与模型建立

作为水面负载设备的支撑结构，浮动平台提供设备漂浮所需的浮力和恢复力，其整体的稳定性直接取决于平台结构设计的好坏。本章主要依据课题组已构建的浮动平台模型，对其工作原理及整体结构作简要介绍。并对其中负责调平的稳定平台的选型，原理和结构作详细介绍。最后为了仿真的需要，建立平台的简化三维仿真模型。