船舶非线性横摇运动的分岔控制.pdf

网络出版时间：2013-06-21 14:49 网络出版地址：/kcms/detail/23.1390.U1449.001.html 第34 卷第9 期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vol.34 No.9 2013 年9 月 Journal of Harbin Engineering University Sep. 2013 船舶非线性横摇运动的分岔控制 胡开业 ，丁勇 ，王宏伟 ，赵藤 （哈尔滨工程大学 船舶工程学院 ，黑龙江 哈尔滨 150001） 摘 要：为了提高船舶横摇运动的稳定性，基于分岔理论，设计了一分岔控制器来控制船舶非线性横摇中出现的 鞍-结分岔运动.应用多尺度法得到了船舶非线性横摇受控系统主共振情况下的幅频响应方程及奇点的特征方程， 由奇异性理论分析了该非线性系统的分岔特性，提出了抑制或延缓分岔运动产生的控制方法，分析了不同控制方 法对船舶横摇运动和稳定性的影响.数值模拟表明所设计的分岔控制器是可行和有效的. 关键词：非线性横摇；分岔控制；鞍结分岔；规则横浪 Doi ：10.3969/j.issn.1006-7043. 201209012 中图分类号：U661.32 文献标识码：A 文章编号：1006-7043 (2006) xx-xxxx-x Research on bifurcation control methods for ship’s nonlinear rolling HU Kaiye ，DING Yong, WANG Hongwei, ZHAO Teng (College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University，Harbin 150001,China) Abstract ：In order to improve the safety of ship’s nonlinear rolling motion, a feedback control law is designed to control the saddle-node bifurcations taking place in the ship’s primary resonance response, thus removing or delaying the occurrence of jump and hysteresis phenomena. By theoretically analyzing the modified modulation equations ，the saddle-node bifurcation of ship’s nonlinear rolling can be eliminated for the trivial steady state in the frequency response ．Finally, numerical simulations are performed to verify the effectiveness of the proposed bifurcation control. Keywords ：nonlinear rolling; bifurcation control ; saddle-node bifurcation; regular beam wave 1船舶在海上航行，不可避免地要受到海上风、 国内外许多学者针对船舶横摇运动的非线性，