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船舶在行进过程中受到海浪和海风的干扰会产生摇荡。由于横摇阻尼相对较小,横摇运动尤为剧烈。为提高海上航行的安全性,对船舶横摇运动的控制显得尤为重要。因此,研究舵鳍联合控制算法,实现对减摇鳍和舵的综合控制,充分发掘两者的减摇能力,是目前船舶减摇运动的热点。本文查阅了大量国内外相关文献,对目前舵鳍联合控制理论的发展状况进行了全面阐述。发现采用单一控制器在某一特定海况可以获得很好的控制效果,但是难以满足复杂运动环境下的控制要求。因此提出了多海况(不同航向、不同航速、不同海况)条件下缓解船舶横摇运动的切换控制算法。在分析船舶动力学的基础上,建立了船舶运动的非线性运动模型并进行了简化处理。从舵和减摇鳍的工作机理出发,建立了上述机构控制力及控制力矩的数学模型,在Matlab/Simulink环境下搭建了船舶运动仿真模型并对其进行了仿真试验。通过与现有资料的比对,验证了所建立模型的准确性,同时依据仿真结果深入分析了模型的控制性能。根据不同海况下船舶横摇运动频响曲线的变化特点,确定了影响船舶横摇运动的关键因素,为设计切换控制系统提供基础。为改善复杂海况下船舶的控制性能,寻找最有效的克服横摇、提高适航性能的途径,基于切换控制原理设计了舵鳍联合减摇控制器。控制器包括上层决策器和下层子控制器集。决策器通过对船舶横摇运动状态的检测实现对遭遇角的估计,生成切换指标。据此在子控制器集中自动选择合适的子控制器进行切换,同时保证切换过程中系统的稳定,实现全海况下的最优控制。通过与单一 PID控制下的船舶横摇运动情况进行对比,验证了本文提出的切换控制方法在复杂海况下具有良好的减摇效果。基于遭遇角决策辨识频响来估计环境变化的方法具有广泛的应用前景。