1、船舶在海上航行，難以避免受到風(fēng)、浪、流等外界環(huán)境的影響，受這些因素的影響，船舶可能產(chǎn)生六自由度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些對(duì)船舶的安全航行都是不利的，其中首搖將改變船舶的航向，使其不能按預(yù)定航向航行，尤其是當(dāng)船舶在航道或港內(nèi)受限水域航行時(shí)，由于船速、水域?qū)挾群退畹认拗?，船舶保持一定的航向至關(guān)重要。本文在參考國(guó)內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，利用日本的MMG建模思想，建立了超大型集裝箱船和礦石散貨船的運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，主要研究了超大型船舶利用舵力保向的性能，考慮

2、了船型、船速、風(fēng)速、風(fēng)舷角、載況及淺水對(duì)保向性的影響，并對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)進(jìn)行了近似解算，得出保向舵角及保向界限的估算公式。
　　 貴島勝郎的水動(dòng)力計(jì)算模型，考慮了集裝箱船、客滾船等現(xiàn)代船型的影響，故常速域下水動(dòng)力采用貴島勝郎的計(jì)算模型。對(duì)超大型集裝箱船和礦石船的旋回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明：文中建立的數(shù)學(xué)模型能夠較精確地描述常速情況下這兩種船型的運(yùn)動(dòng)狀況。
　　 超大型船舶失去舵效的船速較高，本文不考慮低速域下的船舶運(yùn)動(dòng)。但

3、在能維持舵效而船速較低時(shí)考慮了淺水的影響。通過(guò)對(duì)水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的淺水修正，實(shí)現(xiàn)了船舶在淺水中的保向性能的仿真，仿真結(jié)果定量和定性地反映了淺水對(duì)保向性能的影響。
　　 船舶在無(wú)風(fēng)中航行，突然受風(fēng)后，船舶將發(fā)生轉(zhuǎn)首運(yùn)動(dòng)，為了保持原航向需要進(jìn)行操舵抑制偏轉(zhuǎn)。為了便于仿真，本為采用簡(jiǎn)單的PID控制器來(lái)作為命令舵角輸入，仿真結(jié)果表明達(dá)到了較好的控制效果。
　　 本課題的研究結(jié)果定量和定性地描述了超大型船舶在風(fēng)中的保向性能，對(duì)船舶駕駛?cè)?/p>