减摇鳍是一种应用最广泛的主动式减摇装置。随着计算机技术的发展,智能控制不断完善,为了提高减摇鳍系统的性能,从而使减摇鳍在各种海情下都能起到很好的减摇效果,进行了减摇鳍控制系统的研究工作。 本论文从结构上可分为四个模块。分别为:随机波浪的特性及其程序实现;船舶横摇运动的特性以及程序实现;减摇原理及其装置;减摇鳍控制系统及其控制方法研究。 第一部分.根据随机波浪原理,从波能谱的角度,研究随机波浪的构成,给出了船舶横摇仿真中需要的随机海浪有效波倾角的构造方法,并用程序给予实现。 第二部分.根据学习船舶横摇运动特性,按照某一条船的数据确定了线性横摇模型,用程序实现了在一定波倾角作用下,船舶开环横摇曲线。 第三部分.分析了船舶横摇时受力,学习船舶减摇原理,介绍了典型减摇装置,确定了某一减摇鳍的特征参数,以及用程序实现了鳍角到有效波倾角之间转换。 第四部分.从减摇鳍控制系统入手,确定各个部分的传递函数,讨论了其稳定性,学习各种控制理论。找到控制理论与减摇鳍系统本身特点的融合之处,分别对常规PID控制系统方法,单神经元控制方法,BP神经网络控制方法做了一定程度上的研究。在PID控制系统中,分析了PID三个参数的性能。在单神经元方法中,其中对单神经元的构造和性能有了深层次分析。在BP神经网络方法中,对神经网络的模式和神经网络控制模式进行了系统的学习和应用。 在上述工作的基础上,用程序实现各个控制方法在减摇鳍控制系统中的应用以及整个系统的仿真。从而可以直观的看出每个控制方法下,船舶的闭环剩余横摇角的大小。从而分析各个控制系统的减摇效果。