[发明专利]一种用于中小型船舶的减摇方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于中小型船舶的减摇方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1、在船舶船身的左右两侧的中部对称设置两个推进机构；S2、建立船舶的力学模型；S3、计算所述力学模型的动力学方程；S4、采集多组船舶在不同情况下处于平衡状态时的上述数据；S5、采集船舶运行时的船舶运行环境数据和船舶自身运行数据，当θ＞10°时，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力f(t)；S6、船舶倾斜一侧的所述推动机构开始工作，向船舶施加大小为|f(t)|的推力，使得船舶恢复平衡。本发明提供一种用于中小型船舶的减摇方法及系统，及时对船舶的倾斜进行修正，有效的提高船舶航行的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及船舶控制领域。更具体地说，本发明涉及一种用于中小型船舶的减摇方法及系统。

背景技术

随着经济全球化，国家之间的贸易额也不断攀升，各国之间的运输方式目前以船舶运输为主，为保证长途运输中海上人员的安全，以及短程游行中乘船人员的舒适性，船舶的减摇工作是必不可少的，传统的减摇方式更多的是靠船舶本身的设计，通过增大船身阻尼，降低重心等方式减摇，但这些传统减摇方式都存在些许弊端，如通过增大船身阻尼的方式减摇，将会降低船舶航海时转向的灵活性，无法快速的避让前方的障碍物，而降低重心的减摇方式，将会降低船舶的载荷，船舶的翻覆概率也会升高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于中小型船舶的减摇方法及系统，及时对船舶的倾斜进行修正，有效的提高船舶航行的稳定性和安全性。

代表了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于中小型船舶的减摇方法，包括以下步骤：

S1、在船舶船身的左右两侧的中部对称设置两个推进机构，所述推进机构的推进方向均朝向其远离所述船舶的一侧；

S2、建立船舶的力学模型，其中，所述力学模型中将船舶摇晃时的重力势能与动能之间的转化视为弹簧的弹性势能与动能之间的转化；

S3、计算所述力学模型的动力学方程：

（1）

其中，m为船舶的总重量；r为船舶底部中点到船舶质心的高度差；为船舶竖直方向角加速度；为水对船舶的阻尼，其中，、和为权重系数，T为水温，为船舶的吃水深度，为船舶的实时速度；为船舶竖直方向角速度；为所述弹簧的弹性系数；为船舶竖直方向倾斜角度；为推进机构所提供的推动力；为所述推进机构与船底的高度差；

由上式（1）可知，

（2）

S4、采集多组船舶在不同情况下处于平衡状态时的上述数据，船舶处于平衡状态时 ，并将采集得到的上述数据代入上式（1）中，得到、、和的值；

S5、采集船舶运行时的竖直方向的实时角加速度、竖直方向额实时角速度、竖直方向的实时倾斜角度、水面实时温度、船舶实时吃水深度、和船舶实时速度，当时，将上述数据代入式（2）中，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力；

S6、船舶倾斜一侧的所述推进机构开始工作，向船舶施加大小为的推力，使得船舶恢复平衡。