1.2.5减摇鳍 5

1.3船舶减摇装置选择依据 5

1.4减摇鳍技术国内外研究现状及发展趋势 6

第二章 海浪扰动和船舶线性横摇模型建立 9

2.1海浪模型的建立与仿真 9

2.1.1不规则波概述 9

2.1.2海浪波能谱描述 9

        2.1.3长峰波随机海浪的模拟仿真 9

    2.1.4波倾角的模拟仿真 9

2.2船舶线性横摇模型的建立与仿真 14

2.2.1船舶横摇受力分析 14

2.2.2 建立船舶横摇模型 16

2.2.3船舶横摇模型仿真 18

第三章 减减摇鳍控制系统组成设计与仿真 22

3.1减摇鳍的运行原理 22

3.1.1鳍的扶正力矩和力矩对抗原理 22

3.1.2减摇鳍在减摇工况的运行原理 24

3.1.3船舶在升摇工况下的运行原理 24

3.2减摇鳍控制系统设计 25

3.3减摇鳍控制系统仿真 28

第四章 控制系统数字化改造与监控系统设计 34

4.1主控系统设计 34

4.1.1主控系统的功能与改造 34

4.1.2主控系统软件设计 34

4.2随动系统设计 37

4.2.1随动系统的构成及工作原理 37

4.2.2随动系统的改造 37

4.2.3随动系统程序设计 39

4.3减摇鳍监控测试系统设计 52

4.3.1监控测试系统的概念 52

4.3.2减摇鳍监控测试系统程序设计 52

结语 58

致谢 59

参考文献 60

第一章 绪 论

1.1研究的目的和意义

    船舶在海洋当中航行，会受到大风以及海浪的作用，船体发生摇动，摇动的方向可以分为6个自由度：横摇、纵摇、艏摇、横荡、升沉和纵荡，其中危害最大的是横摇运动。剧烈的横摇运动会降低船舶的航行速度，加速船舶设备的老化，会使柴油机工况变坏，对于货船可会影响货物固定：对于军舰来说，横摇会影响飞机的起落，影响火炮的灵敏度，延误战机。另外长期的横摇会影响船上工作人员的生活，引起不适降低工作能力。所以一直以来，船舶的横摇运动和减摇技术一直受到人们的关注。

1.2 船舶减摇装置简介

人类从19世纪开始研究船舶减摇技术，共提出350种之多的减摇方法，到目前为止，效果好使用广泛的有减摇技术有舭龙骨，舵减摇，减摇水舱，减摇鳍等。

1.2.1 舭龙骨

    19世纪初，舭龙骨就被应用于帆船上，现在大多数船舶上都配备有舭龙骨。他沿着船长装于船舶舭部，与舭部外板垂直。在船舶横摇时扰动船体周围流场，增加横摇阻尼系数。产生减摇效果。他在任何情况都具有减摇作用，减摇效果可达到25%，因为此装置不需要移动，损小，现在几乎所有海船都装备有舭龙骨。