[发明专利]一种基于模糊控制法的高速三体船减纵摇控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊控制法的高速三体船减纵摇控制方法，其特征是：包含以下步骤：

步骤一：模拟实际海况，在传统海浪模型基础上引入附加遭遇频率，建立随机海浪模型；

步骤二：利用随机海浪模型，使用ANSYS平台分析获得高速三体船水动力系数，根据水动力系数建立高速三体船纵向运动数学模型，得到高速三体船纵向运动响应垂荡高度和纵摇角度；

步骤三：针对纵向运动响应垂荡高度和纵摇角度的耦合值，即h+p以及其微分d(h+p)设计模糊控制方法的隶属函数，通过隶属函数将输入量映射为输入论域的模糊集合，设计7*7高速三体船模糊控制规则，得到模糊控制输出迎流攻角改变量α；

步骤四：建立减摇附体T型翼和压浪板的计算模型，将迎流攻角改变量α作为减摇附体计算模型输入，经过减摇附体T型翼和压浪板计算模型运算之后产生纵向改变力和力矩，反馈作用在高速三体船纵向运动系统。

2.根据权利要求1所述的基于模糊控制法的高速三体船减纵摇控制方法，其特征在于：步骤一所述的随机海浪模型具体为：

ζ(t)=Σi=1N-1A2NBcos(((BlnNi)14+Vg×(BlnNi)12)t+ϵi)]]>

其中，A＝8.10×10^-3g²，ε_i代表构成海浪波的相位角，是在(0，2π)区间内的随机变量，即ε_i＝rand(0,2π)；N为样本数，V为海浪相对于静态三体船的速度即三体船航速，H为海面上的平均潮高。

3.根据权利要求1所述的基于模糊控制法的高速三体船减纵摇控制方法，其特征在于：步骤二所述的高速三体船纵向运动模型建立过程具体为：

(1)将随机海浪模型作为整个程序的始端输入，模块由两个部分构成，分别为“海浪-力运动方程”和“力-垂荡纵摇”模型；

(2)将AQWA分析得到的水动力系数作为输入，在MATLAB平台中使用“ss2tf”函数进行实现，根据水动力系数和遭遇频率范围得到纵向运动模型，输出为高速三体船纵向运动响应垂荡高度和纵摇角度。