仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析

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仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析

李冬松, 金鸿章

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李冬松, 金鸿章. 仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析[J]. 中国舰船研究, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

引用本文:

李冬松, 金鸿章. 仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析[J]. 中国舰船研究, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

Li Dongsong, Jin Hongzhang. The Analysis and Numerical Simulation for the Lift Model of Fin Stabilizer[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

Citation:

Li Dongsong, Jin Hongzhang. The Analysis and Numerical Simulation for the Lift Model of Fin Stabilizer[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

李冬松^1,2,
金鸿章¹

[1]哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001 [2]哈尔滨工业大学数学系,黑龙江哈尔滨150001

作者简介:
李冬松（1963-），男，副教授，博士。研究方向：延迟微分方程精确解和数值解的定性性质。金鸿章（1946-），男，教授，博士生导师。研究方向：控制理论和控制系统、智能控制、船舶控制系统与减摇装置

中图分类号: TP212

The Analysis and Numerical Simulation for the Lift Model of Fin Stabilizer

Li Dongsong^1,2,
Jin Hongzhang¹

1 College of Automation, Harbin Engineering Univ., Harbin 150001, China 2 Dept. of Mathematics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

摘要: 船舶在系泊或低航速状态下,发动机主机停止工作,船舶失去自控方向能力,船体随波浪左右摇晃,比航行时摇摆更为剧烈。因此,研究零航速减摇鳍非常重要。文章研究零航速时仿生减摇鳍产生升力的模型,其基础为Weis-Fogh机构理论。首先讨论如何旋转才能产生给定的升力。依据吕卡提方程理论,给出模型周期解的存在性和稳定性条件采用单步Runge-Kutta方法求出模型的数值解,给出保证数值解稳定的条件。
- 减摇鳍 /
- 零航速 /
- 吕卡提方程 /
- 周期解 /
- 稳定性 /
- 仿生学
Abstract: The engine of ships is laid off at anchor. Ships drift with wave and loss the capacity of controlling navigating direction for self, so the roll is increased and severer than shipping state. It is important to study stabilizer when a ship is at zero speed. In this paper we study the llft model of fin stabilizer that based on potential theory of the Weis-Fogh mechanism when a ship is at zero speed. Firstly, we discussed that Weis-F ogh mechanism how to rotate to generate the lift that has been given. According to the theory of Riccati differential equation, conditions that assure the existence and stability of period solution are given. Then, usi ng Runge-Kutta methods, the numerical solution of the model is obtained. Finally we give the conditions that assure the numerical solution is stable. The results are closely matched with numerical experiments.
- antirolling fin /
- zero speed /
- Riccati differential equation /
- periodic solution /
- stability /
- bionics

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[18]	张强, 洪明. 损伤引起加筋板结构屈曲性态变异研究 . 中国舰船研究, 2007, 2(1): 24-29. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.01.005
[19]	侯国祥, 王井封, 许士华, 祝玉梅, 鲁桂姣, 杨运桃. 玻璃钢浮标拖体结构强度及稳定性分析 . 中国舰船研究, 2006, 1(5-6): 1-04. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.06.001
[20]	姚绪梁, 张晓飞. 基于永磁同步电机的零航速减摇鳍伺服系统研究 . 中国舰船研究, 2006, 1(4): 62-66. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.04.015

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仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

李冬松^1,2,
金鸿章¹

[1]哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001 [2]哈尔滨工业大学数学系,黑龙江哈尔滨150001

作者简介:
李冬松（1963-），男，副教授，博士。研究方向：延迟微分方程精确解和数值解的定性性质。金鸿章（1946-），男，教授，博士生导师。研究方向：控制理论和控制系统、智能控制、船舶控制系统与减摇装置

收稿日期: 2008-10-12
录用日期: 2009-02-20
修回日期: 2008-11-21
刊出日期: 2009-01-25

中图分类号: TP212

关键词:

吕卡提方程 /

摘要: 船舶在系泊或低航速状态下,发动机主机停止工作,船舶失去自控方向能力,船体随波浪左右摇晃,比航行时摇摆更为剧烈。因此,研究零航速减摇鳍非常重要。文章研究零航速时仿生减摇鳍产生升力的模型,其基础为Weis-Fogh机构理论。首先讨论如何旋转才能产生给定的升力。依据吕卡提方程理论,给出模型周期解的存在性和稳定性条件采用单步Runge-Kutta方法求出模型的数值解,给出保证数值解稳定的条件。

English Abstract

李冬松, 金鸿章. 仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析[J]. 中国舰船研究, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

引用本文:

李冬松, 金鸿章. 仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析[J]. 中国舰船研究, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

Li Dongsong, Jin Hongzhang. The Analysis and Numerical Simulation for the Lift Model of Fin Stabilizer[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

Citation:

Li Dongsong, Jin Hongzhang. The Analysis and Numerical Simulation for the Lift Model of Fin Stabilizer[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2009, 4(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.006

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