2。3 船舶运动数学模型 13

2。3。1 船舶平面运动学方程 13

2。3。2 船舶平面动力学方程 14

2。4 船舶运动坐标的建立 14

2。5 本章小结 17

第三章 控制器的设计 18

3。1 船舶参数部分 18

3。2 桨和舵的模型 18

3。2。1 桨的模型 18

3。2。2 舵的模型 19

3。3 控制器的设计 19

3。3。1 速度及位置 PID 控制器的设计 19

3。3。2 模糊 PID 控制器的设计 20

3。3。3 船舶自整定模糊 PID 控制器设计 21

第四章 系统软件的设计和运行 25

4。1 软件总体功能描述 25

4。2 软件设计的总体结构 25

4。3 软件的主程序模块 26

4。3。1 总界面 26

4。3。2 手动控制部分 27

4。3。3 自动控制部分 28

4。4 本章小结 29

第五章 系统的调试 30

5。1 手动控制调试 30

5。2 自动控制调试 31

结 语 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章 绪论

1。1 论文的选题背景和意义

为了适应海上运输量增加的需要，船舶出现大型化和高速化，而且还上交通 密度不断加大，因此航行安全越来越受到威胁。同时，为了提高运营的经济效益， 不仅要降低船员的操作强度，还期望减少船员配置，而减少船员配置又加剧了对 船舶航行安全的威胁。从而致使了这些年来海上经常发生事故，每年世界上的船 舶损失都多达 300 多艘（500t 以上），触礁之类的事故更是数不胜数。这些事 故不仅仅给人类的人身安全带了巨大的危险同时也让人类损失了巨额的财富，也 给海洋带来了巨大的污染。为了解决这一危机，加速了在船舶运航中应用高科技， 促进高智能化船舶的研究和开发，可以说着已经成为了世界上主要航运国家当前 的一个重要研究课题。因此，船舶运动控制监控的研究应运而生，同时，仿真研 究就是其中很重要的一部分。文献综述

我们可以通过对船舶运动的监控，让船上的专业人员得到最新的情报，然后 根据情报可以安排相应的措施,如此一来，我们就能够尽最大的努力来保护船上 的人员以及他们的财产，让船舶能在任何情况下都能保持它最好的状态来航向， 来面对这变幻莫测的大海。

1。2 船舶监控系统的发展及现状

1。3船舶运动控制技术的发展及现状

1。4 本文主要研究内容

以 Labview 平台为基础对船舶的运动进行分析，实现船舶航行控制和检测的 仿真软件设计。主要内容如下：