基于MATLAB的船舶横摇运动建模与仿真系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB建立了船舶横摇运动的非线性数学模型，模拟了不同海况下的横摇激励力，并通过数值仿真和动态可视化展示了横摇角随时间的变化过程，适用于船舶运动分析与控制系统研究。

详 情 说 明

船舶横摇运动数学模型建模与动态仿真分析系统

项目介绍

本项目是一个用于船舶横摇运动建模与动态仿真的专业分析系统。系统通过建立船舶横摇运动的非线性数学模型，模拟不同海况条件下的横摇激励，实现横摇运动的数值仿真计算，并提供可视化分析功能，为船舶稳性分析和运动性能评估提供技术支持。

功能特性

• 非线性建模：建立包含非线性阻尼和恢复力矩的船舶横摇运动数学模型
• 多海况模拟：支持规则波和不规则波不同海况下的横摇激励力计算
• 数值仿真：采用微分方程数值解法实现横摇运动的动态仿真计算
• 动态可视化：实时展示横摇角随时间变化的动态过程
• 特性分析：分析船舶横摇运动的稳定性特征和响应特性
• 多维度输出：提供时间历程曲线、相位轨迹图、统计参数等多种分析结果

使用方法

1. 设置船舶基本参数：船宽、排水量、初稳性高、横摇惯性半径
2. 配置横摇阻尼系数：线性阻尼系数和非线性阻尼系数
3. 定义波浪参数：波高、波浪周期、遭遇浪向角
4. 设置仿真参数：仿真时长、时间步长、初始横摇角
5. 运行仿真计算，系统自动进行数值求解和分析
6. 查看输出的图表和数据结果，包括时间历程曲线、相位轨迹图等

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持的操作系统：Windows 10/11，Linux，macOS
• 内存：至少4GB RAM（推荐8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括船舶横摇运动微分方程的定义、数值求解算法的实现、波浪激励力的计算模块、仿真过程的控制逻辑以及结果数据的后处理与可视化输出。该文件通过协调各功能模块的工作流程，完成从参数输入到结果展示的完整仿真分析任务。