1、船舶在海上航行時，受風、浪等海洋環(huán)境擾動的影響，會產(chǎn)生各種搖蕩運動，劇烈的橫搖運動將嚴重影響船舶的安全性、適航性。舵鰭聯(lián)合減搖控制系統(tǒng)就是在綜合考慮減搖鰭和舵減搖的基礎(chǔ)上形成的一種減搖裝置，它在保證航向控制精度的同時，能達到較好的減搖效果，從而提高船舶的航向穩(wěn)定性、操縱性、安全性以及乘員的舒適性。
　　本文重點研究建立船舶運動非線性數(shù)學模型，以及基于輸入輸出反饋線性化的舵鰭聯(lián)合滑?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計。
　　首先，分別考慮作用在船

2、體、螺旋槳、舵、鰭上的流體動力以及力矩，構(gòu)建了一個風浪干擾作用下的縱蕩、橫蕩、橫搖和艏搖4自由度的船舶運動非線性數(shù)學模型，并且給出了該模型中所涉及到的參數(shù)的估算公式。本文在數(shù)學建模過程中參考了孫景浩提出的流體跟隨船舶運動產(chǎn)生附加質(zhì)量和附加慣性矩的相關(guān)理論，使得所建模型更加全面。
　　然后，針對某集裝箱船提供的船舶參數(shù)，利用本文構(gòu)建的船舶運動非線性數(shù)學模型，進行了旋回試驗以及Z形操縱試驗的仿真，將仿真結(jié)果與相關(guān)文獻提供的計算數(shù)據(jù)和船

3、舶操縱性標準進行對比分析，驗證了該模型的正確性、可行性，可用于船舶舵鰭聯(lián)合控制仿真研究。
　　最后，本文基于滑模變結(jié)構(gòu)控制對外部擾動與模型誤差不靈敏的特性，結(jié)合非線性微分幾何理論，設(shè)計了基于輸入輸出反饋線性化的滑?？刂破鳎糜诖岸骣捖?lián)合減搖控制系統(tǒng)。為了方便設(shè)計滑模控制器，論文將船舶運動非線性數(shù)學模型簡化為仿射非線性數(shù)學模型。論文針對不同海況，進行了船舶減搖與航向聯(lián)合控制仿真實驗，仿真結(jié)果表明該控制器具有良好的魯棒性，在保證