[发明专利]一种基于船舶水动力在线预报的船舶减摇控制系统

权利要求书

1.一种基于船舶水动力在线预报的船舶减摇控制系统，其特征在于，包括海洋环境激励模块、船体动力模块、运动姿态测量模块、船体水动力在线预报模块及鳍角分配模块；其具体的实现步骤包括：

(1)海洋环境激励模块向船体动力模块施加作用，使船体不断产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡的六个自由度的运动；通过船舶运动姿态测量模块中的传感器实时监测船体横摇运动的时历数据η₄(t)、纵摇运动时历数据η₅(t)和垂荡运动加速度时历数据

(2)船体水动力在线预报模块对船舶运动姿态进行实时预报，利用船舶运动时历数据，通过时间序列模型实现横摇、纵摇和垂荡运动的自适应实时预报，获得下一时刻的船舶横摇、纵摇和垂荡运动加速度预测值和

(3)船体水动力在线预报模块对船舶水动力进行在线估计，通过船舶运动水动力学方程利用动平衡思想由船舶运动反求水动力；

(4)利用船舶横摇力矩、纵摇力矩的预测值和通过鳍角分配模块，为船舶的各个减摇鳍分配角度，产生稳定力矩，实现减摇控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于船舶水动力在线预报的船舶减摇控制系统，其特征在于：步骤(2)中所述的利用船舶运动时历数据进行横摇、纵摇和垂荡运动的自适应实时预报通过时间序列模型实现，其中，时间序列模型包括线性时间序列模型、非线性时间序列模型和神经网络模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于船舶水动力在线预报的船舶减摇控制系统，其特征在于：步骤(3)中所述的利用动平衡思想由船舶运动反求水动力是将船舶横摇、纵摇和垂荡运动加速度预测值和代入到水动力学方程中，获得垂荡波浪力、横摇力矩、纵摇力矩的预测值和

4.根据权利要求1所述的一种基于船舶水动力在线预报的船舶减摇控制系统，其特征在于：所述的步骤(4)中鳍角分配模块进行鳍角分配时，将预测的船舶横摇力矩和纵摇力矩作为减摇鳍稳定力矩的期望值，并利用减摇鳍的水动力模型进行鳍角估算。