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欠驱动水面船舶的镇定控制研究的开题报告
一、选题背景
随着人民生活水平的提高和海洋经济的发展，水面船舶在经济、军事、科学等领域的应用越来越广泛，但是水面船舶的动力系统和控制系统相对于空气动力学系统要复杂得多，水线长度和船宽比也较大，因而水面船舶的运动稳定性和镇定控制问题一直是研究的热点问题。
传统水面船舶的控制系统中通常采用了PID等传统控制算法，但是由于水面船舶受到环境因素的影响较大，因此传统的控制方法表现并不理想，无法满足现代水面船舶系统越来越多的需求。目前，欠驱动水面船舶成为研究的热点，其运动控制问题更是备受关注。
二、选题意义
对于欠驱动水面船舶的镇定控制问题的研究不仅可以增进人们对水面船舶动力学和控制系统的认识，而且可以提高现代水面船舶的运动稳定性和控制精度，从而使水面船舶具备更好的应用性能和经济性。
三、研究目标和内容
（一）研究目标
本论文旨在深入研究欠驱动水面船舶的镇定控制问题，对于欠驱动水面船舶的斜向运动、侧移运动、滚动、横摇等运动稳定性问题进行系统性研究，提高其稳定性和控制精度。
（二）研究内容
本论文将针对欠驱动水面船舶的镇定控制问题，进行以下研究内容：
1、对欠驱动水面船舶的动力学模型和水动力模型进行分析，建立相应的控制系统模型；
2、对欠驱动水面船舶的运动稳定性问题进行分析和探讨，研究其滚动、横摇、侧移等运动和力学特性；
3、设计基于模型预测控制（MPC）算法的镇定控制系统，并进行仿真实验验证；
4、结合实际，设计镇定控制器实现对欠驱动水面船舶的理论控制，并对其控制精度进行检验。
四、论文结构
1、绪论
介绍本论文选择该问题的背景和研究意义；
2、欠驱动水面船舶的动力学模型和水动力模型
分析欠驱动水面船舶的动力学模型和水动力模型，分析其运动特性和力学特性；
3、欠驱动水面船舶的运动稳定性问题
分析欠驱动水面船舶在运动中的镇定问题，分析其滚动、横摇、侧移等运动和力学特性；
4、基于模型预测控制的欠驱动水面船舶镇定控制系统设计
设计基于模型预测控制（MPC）算法的镇定控制系统，并进行仿真实验验证；
5、欠驱动水面船舶镇定控制器设计及验证
结合实际，设计镇定控制器实现对欠驱动水面船舶的理论控制，并对其控制精度进行检验；
6、总结与展望
总结本论文的研究成果，展望未来欠驱动水面船舶镇定控制问题的研究方向和发展趋势。
五、预期成果
1、深入探究欠驱动水面船舶的运动稳定性问题，研究其滚动、横摇、侧移等运动和力学特性，提高欠驱动水面船舶的运动稳定性；
2、基于模型预测控制算法设计欠驱动水面船舶的镇定控制系统，并进行仿真实验验证；
3、设计出镇定控制器对欠驱动水面船舶进行理论控制，并对其控制精度进行检验，提高现代水面船舶的应用性能和经济性。