船舶航跡-航向控制系統(tǒng)可視化仿真.pdf

1、在科學的研究中,科學驗證是必不可少的環(huán)節(jié),但實物實驗受實驗條件的制約,耗費大量的人力物力,甚至危及實驗人員的人身安全,隨著計算機技術的發(fā)展,計算機仿真成為了科學驗證的必要手段,虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)使仿真更加直觀,更好的實現(xiàn)人機交互,能夠更有效的對科學研究成果進行驗證,可視化仿真作為虛擬現(xiàn)實仿真的一個重要分支,近年來成為了研究的熱點。
　　 在船舶控制領域,虛擬現(xiàn)實仿真大多數為半實物仿真或以圖形工作站為中心的仿真機群構建的視景仿真系

2、統(tǒng),科研成本較高,對于缺少科研經費的機構或組織很難進行此方面的研究,限制了虛擬現(xiàn)實技術的普及及推廣。
　　 本論文以個人計算機為硬件基礎,以船舶的航跡/航向控制系統(tǒng)為對象,利用虛擬現(xiàn)實技術搭建了可視化仿真系統(tǒng),將控制算法與三維視景有機結合;利用Matlab與VisualC++混合編程,實現(xiàn)了數字仿真與可視化仿真的統(tǒng)一;利用在線運算的算法編程模式,在線模擬船舶在海上運動時遇到的多種情況。具體內容如下:
　　 首先,分別選定

3、了船舶的運動模型、舵機、船舶航跡控制器與航向控制器的數學模型及干擾的數學模型。
　　 其次,采用龍格庫塔法數值積分法,利用Matlab對于預先建立的數學模型進行適用于在線運算的數字仿真研究。
　　 再次,利用Multigen Creator與Vega模擬真實環(huán)境對虛擬現(xiàn)實環(huán)境進行了建模,為可視化仿真系統(tǒng)搭建了三維虛擬場景。
　　 最后,以Visual C++為開發(fā)環(huán)境,利用基于COM的Matlab與VC++混合編