小时，加大控制量误差较小，误差变化率较大时，减小控制量。根据以上论述，可以得哈尔滨工程大学学士学位论文到如表所示的模糊控制规则表。表模糊控制规划表精确输出量的解模糊判决经过模糊推理得到的控制输出是个模糊隶属函数或者模糊子集，它反映了控制语言的模糊性，这是种不同的取值组合。然而在实际应用中要控制个物理对象，只能从模糊输出隶属函数中找出个最能代表这个模糊集合即模糊控制作用可能性分布的精确量，这就是解模糊判决。从数学上讲，这是个从输出论域所定义的模糊控制作用空间到精确控制作用空间的映射。遗憾的是至今还没有选择解模糊策略的系统方法，教授首先提出了这个问题并作了尝试性的建议。目前最常用的方法是最大准则法最大隶属度平均法和重心法。最大准则法这种方法是找出控制作用可能性分布达到最大值的输出点。最大隶属度平均法这种方法是要找出能代表所有隶属函数达到最大的局部控制作用的平均值。在输出是离散值集合的情况下，控制作用可以用下式表示这里是隶属函数达到最大值的那些输出值，是这些输出值的个数。哈尔滨工程大学学士学位论文重心法，又称面积重心法这是种广泛使用的方法，用这种方法找出所截隶属函数曲线与横坐标围成面积的重心，其实质是找出控制作用可能性分布的重心。在输出是离散值的情况下，控制作用可以用下式求得不同的解模糊方法，对于同个模糊子集合而言，会得到不同的结果。就方法本身而言，最大隶属度法简单易行，但忽略了较小隶属度元素的作用，输出信息利用率低。加权平均法不仅有公式可循，而且利用了全部信息，是最常用的种方法。取中位数法也比较充分地利用了所有输出信息，但计算量最大。本文采用重心法。根据以上分析说明，得到的模糊控制器的输出曲面如图图模糊控制器的输出曲面模糊控制的仿真提供了强大的知阵运算数值分析数据处理图形绘制等科学计算与可视化功能，其包含的工具箱是进行模糊推理和模糊控制器仿真的工具包，它集成了编辑器隶属函数编辑器模糊规则编辑器规则浏览器和输出预览器等可视化工具，使用户快速开发模糊控制器成为可能。利用以上分析的模糊控制器，对图所示的减摇鳍电伺服系统进行仿真研究，得到自调整模糊的仿真如下图所示。哈尔滨工程大学学士学位论文图模糊控制器仿真图本章小结本章首先介绍了模糊控制的基本原理，然后针对经典控制参数确定，不能在线修正，对复杂海况适应性比较差的缺点，设计了自调整模糊控制器。模糊控制器在保证系统稳定的前提下，增强了控制系统的鲁棒性。哈尔滨工程大学学士学位论文第章船舶减摇鳍电驱动控制系统仿真海浪的仿真船舶在海上航行时产生的摇摆运动主要是由于海浪作用于船舶引起的，因此首先对海浪的数字仿真加以讨论。波能谱在海浪的数学描述中常用波能谱表征不规则波内各单元谐波的能量分布情况。目前波能谱常用波能谱，它是以有义波高表达的单参数谱，即式中海浪有义波高。波能谱遭遇频率波能谱船舶在海上以定的航速和航向航行时，海浪以定的遭遇频率作用于船舶，船舶以定的遭遇频率响应。因此，需对上述波能谱进行频率的转换。设船舶以航速和遭遇浪向角刀在规则波中航行，该规则波的传播速度为，这时波峰相对于船舶的传播速度为，即遭遇周期哈尔滨工程大学学士学位论文遭遇频率式中称为波数，为波长。根据流体力学公式，代入式整理，有此时，作用于船舶的海浪是遭遇海浪，其频率是。而不是自然频率。但是，根据能量等效原理，自然频率下微元面积能量转换为遭遇频率下的微元面积能量并没有改变，因此有波高的数字仿真讨论海浪的数字仿真，先引入定理，哈尔滨工程大学学士学位论文定理假设海浪是充分发展的且其组成的单元波具有等能量波能谱满足则有式中是足够大的正数是，区间内均匀分布的随机变量是等量采样点，且于是，具有遭遇频率的海浪的波高仿真为式中对海浪仿真的离散化方法很多，可以采用等间距采样非等间距采样等方法。在实际仿真中要求有较高的速度，不可能取得太大，般取之间。波倾角的数字仿真海浪有效波倾角的仿真公式哈尔滨工程大学学士学位论文式中为海浪有效波倾角的幅值，由它与波倾角的关系，并考虑船宽和吃水的影响，可以得到海浪有效波倾角的幅值式中考虑船宽有限性引起的修正系数，它取决于船宽波长比和考虑船舶吃水有限引起的动水压修正系数，它取决于吃水波长比和剖面形状波高幅值。利用式的遭遇波浪波高仿真表达式进行仿真可以得到作用于船舶上的海浪波高。利用己求得的，由式，可以求得海浪有效波倾角。海浪的仿真模型如图所示，模型中的单元输出的是时间步长，上述的海浪仿真计算过程由单元调用文件来实现，输出则为海浪的有效波倾角。图海浪仿真模型图船舶横摇的仿真船舶在水中的运动是非常复杂的，有许多不确定因素，因此从严格意义上说船舶横摇运动的模型是非线性的。但是，当船舶的横摇运动角度较小时，可以应用线性横摇理哈尔滨工程大学学士学位论文论来分析船舶的横摇运动。目前，在实际工程设计中广泛采用的船舶横摇运动数学模型是横摇方程，模型对大多数船舶的水动力设计和性能估算有较高的精度，而且方程简单，使用方便。依照横摇方程，船舶线性横摇的数学模型可以表示为式中船舶横摇转动惯量船舶附加转动惯量船舶横摇阻尼系数船舶排水量船舶横稳心高船舶横摇角。而，分别为其中，分别为对于波倾角的最大有义波倾角和对于波倾角速度的与波倾角加速度的最大有义波倾角为遭遇频率。实验证明，式中等号右边三项横摇力矩中的和项数值比项要小得多，所以在般应用中，仅考虑统以及加入模糊控制器改进后的电伺服系统作为随动系统的船舶减摇鳍减横摇控制系统进行了仿真，对仿真结果进行了统计分析。与传统的电液伺服系统相比，电伺服系统具有更好的减摇效果，加入模糊控制器改进后，增强了系统对各种海情的适应性，使整体减摇效果有进步的提高。哈尔滨工程大学学士学位论文结论目前大多数减摇鳍的随动系统都是电液随动系统。但由于其存在着价格高体积大密封器件老化漏油维护不方便等缺点交流伺服系统具有结构简单控制方便价格较液压系统低维修调试方便等优点，使减摇鳍电驱动系统成为船舶减摇鳍控制技术的个新方向。本论文围绕船舶减摇鳍电伺服系统，基于矢量控制技术展开深入研究得到以下结论仿真结果表明，采用异步电动机矢量控制电伺服系统的减摇鳍能够以较快的响应速度较小的动态误差跟随鳍角给定的变化，可以获得良好的减摇效果。与传统的电液伺服系统相比，电伺服系统具有更好的减摇效果，在伺服系统中应用自调整模糊控制器后，使伺服系统对各种海情的适应性有所加强，整体减摇效果有所提高。采用异步电动机矢量控制技术的电伺服系统具有响应速度快暂态时间短磁链幅值保持恒定在转速变化过程中，电动机的定子电流频率始终能跟随转子的实际转速同步升降，使转速的调节更为平滑负载给定及鳍角给定突然变化时波动小等优点。同时，与传统的减摇鳍电液伺服系统相比，采用电伺服系统具有体积小重量轻结构简单制造和维护成本低控制维修调试方便运行可靠易于实现数字化等优点，能够简化系统构成降低系统成本增强系统性能，同时能够胜任减摇鳍的各种操作要求。在未来将有更广阔的应用发展空间。哈尔滨工程大学学士学位论文参考文献谭军鑫伺服系统在线传动间隙辨识及其负面效应抑制硕士学位论文哈尔滨工业大学陈建国船舶横摇运动仿真及减摇鳍系统控制大连大连理工大学张安国船舶减摇鳍控制系统的仿真研究大连海事大学，，，金鸿章智能技术在船舶减摇鳍系统中的应用北京国防工业出版社江同洋船舶横摇运动及减摇鳍控制系统的仿真研究大连大连海事大学，齐小伟船舶减摇鳍系统仿真大连大连海事大学梁利华液压传动与电液伺服系统，，刘应中船舶在波浪上的运动理论上海上海交通大学出版社金鸿章，姚绪梁船舶控制原理第版哈尔滨哈尔滨工程大学出版社陶尧森船舶耐波性第版上海上海交通大学出版社李洪人液压控制系统国防工业出版社，吴秀恒船舶操纵性与耐波性第版北京人民交通出版社哈尔滨工程大学学士学位论文李福义液压技术与液压伺服系统哈尔滨工程大学出版社习丹丹带间隙数字伺服控制系统设计，哈尔滨工业大学胡寿松自动控制原理北京科学出版社李金静液压位置伺服系统的自适应控制研究硕士学位论文太原太原科技大学沈建清，陈家和等自适应准则的舵减摇控制系统的仿真研究海军工程学院学报薛定宇控制系统计算机辅助设计语言与应用第版北京清华大学出版社，，黄继起自适应控制理论及其在船舶系统中的应用第版，北京国防工业出版社庞中华，崔红系统辨识与自适应控制仿真北京北京航空航天大学出版社,哈尔滨工程大学学士学位论文致谢值此论文完成之际，我要衷心感谢曾经给予我关心和帮助的所有师长，同学和朋友们。而且，我要特别感谢指导我毕业设计的老师。在我进行课题研究和撰写论文期间，老师的悉心指导和无微不至的关怀给予了我极大的帮助，使我受益匪浅。他渊博的学识平易近人的风范严谨的治学态度和以身作则的高尚品质，不断激励我奋进，努力的完成自己的毕业设计，感谢他为我点亮了通向成功之路的启