Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2009
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 11, Schwingungstechnik ; 339 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | Titel: Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen
Autor: Pick, Marc-André
Jahr: 2009
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der wichtigsten Formelzeichen VII
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung 2
1.2 Stand der Forschung 4
1.3 Ziel und Aufhau der Arbeit 5
2 Systematische Kenteruntersuchungen 7
2.1 Modellbildimg H
2.1.1 Untersuchtes Beispiclschiff 8
2.1.2 Stankörpennodell !)
2.1.3 Berechnung der hydrostatischen und -dynamischen Kräfte und Mo¬
mente 11
2.2 Numerische Analyse 18
2.2.1 Methode der Pfjulverfolgung 18
2.2.2 Implementierung 20
2.2.3 Verzweigungsuntersuchung 21
2.3 Vergleich mit Versuchsdaten 23
2.4 Ergebnisse der Kentenmtcisuchungeii 27
2.5 Zusammenfassung der Kenteruntersuchungen 33
3 Experimente . 54
3.1 Lahorumgehimg 35
3.2 Vcrsuchsschwhnnikörper 30
3.2.1 Aktorik 3(i
3.2.2 Struktur 40
3.2.3 Antriebs- und Widerstandskräfte1 41
3.3 Positionsniessung 43
3.3.1 Iiicrtnilmesscinhcit 45
3.3.2 Stereokanieni 51
3.3.3 Integriertes Messsystem 01
3.3.4 Eigebnisdiskussion 73
3.4 Positions- und Lageregler 78
3.4.1 Regierst ruktur 79
3.4.2 Lineares Streckenmodell 80
3.4.3 Reglerentwurf 81
3.5 Implementierung auf einem Bordrechner 85
VI Inhaltsverzeichnis
3.5.1 Ablauf des Bordrechnerprogramms 86
3.5.2 Einschrärikungon beim Embedded-System 88
3.6 Beispielmessung 88
3.7 Zusammenfassung Experimente 91
4 Modelle mit reduzierter Systemordnung 92
4.1 Methoden zur Ordnungsreduktion an Modellen zur Schiffsdynamik 93
4.1.1 A-Priori-Ordnungsreduktion 93
4.1.2 Systematische Ordnungsreduktion linearer Systeme 94
4.1.3 Systematische Ordnungsreduktion nichtlinearcr Systeme 94
4.2 Karhunen-Loeve-Transformation 96
4.3 Anwendung auf ein Modell der Schiffsdynamik 98
5 Zusammenfassung 107
A Stereokamera 109
A.l Koordinatontransformationen 109
A.l.l Koordinatensysteme 109
A.l.2 Homogene Koordinaten 110
A.2 Kameramodell 111
A.3 Triangulation 114
B Erläuternde Berechnungen 117
B.l Berechnung der Kardanwinkel 0 aus einer Rotationsmatrix R 117
B.2 Einträge der Jacobi-Matrizen 118
C Varianzanalyse 119
D Vergleich der Kaiman-Filter Varianten 123
E Embedded Implementierung 126
E.l Vereinfachung der Systemgleichungen 126
E.2 Umstellung auf Festkommaarithmetik 127
Literaturverzeichnis 130
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