基于Simulink的船舶运动模型的建立与仿真 .pdfVIP

摘要

船舶运动数学模型是船舶运动仿真与控制问题的核心。目前，船舶运动数学模

型建模中主要有两大流派：以Abkowite为代表的整体型结构模型和日本拖曳水池

委员会（JTTC）提出的分离型结构模型，简称MMG模型。本文主要是对于船舶的

回转运动进行研究，采用的是MMG模型。根据13000T散货船的主要参数，通过

计算求出所需的相关量，建立了船舶的线性响应型模型。在此模型的基础上，利用

MATLAB中的Simulink模块将此数学模型在该软件中建立一个仿真模型。在

Simulink中对建立的仿真模型进行运行得到船舶运动参数。通过Simulink的外部模

式将仿真结果变成实时输出数据，利用RS232发送并接受数据，用VisualC++连接

数据库和RS232的数据提取，再利用VisualC++与SQL的接口读取数据，并通过

OSG进行实现船舶回转运动的可视化虚拟仿真。

关键词：船舶回转运动；数学模型；Simulink；视觉仿真；OSG

I

Abstract

Theshipmotionmathematicalmodelistheproblem’scoreabouttheshipmotion

simulationandcontrol.Currently,therearetwomajorschoolsintheshipmotion

mathematicalmodel’smodeling:theoverallstructuremodelrepresentedbyAbkowite

andtheseparationofstructuremodelreferredtoastheMMGmodelproposedbythe

JapanTowingTankCommittee(JTTC).Thisarticlemainlyresearchontherotary

movementoftheship,usingtheMMGmodel.Basedonthe13000Tbulkcarrier’smain

linearresponsemodeloftheship.Onthebasisofthismodel,wetransferthis

mathematicalmodelintoasimulationmodelwiththeSimulinkmoduleofMATLAB.In

Simulink,wegettheshipmotionparametersthroughrunningthesimulationmodel.

ThroughSimulink’sexternalmode,weconversethesimulationresultsintoreal-time

outputdata,usingastandardserialportRS232tosendandreceivedata.Thenweuse

VisualC++toconnectthedatabasewithRS232dataextraction.UsingVisualC++

interfacewithSQLtoreaddatabase,andconductedbyOSGtoenablevisualizationof

theshipturningmotionofthevirtualsimulation.

Keywords:shipturningmotion；mathematicalmodel；Simulink；visualsimulation；

OSG

II

目录

第一章绪论1

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