MANEUVERING AND CONTROL OF MARINE VEHICLES.pdf
2023-03-21
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运动框架的运动学
1.1参考系的旋转
我们用下标表示向量的特定参考系。设矢量表达式在惯性系中表示为γx，在体参考系γxb中表示为γxb。为
现在，我们假设这些坐标系的原点是一致的，但是这个身体
框架有不同的角方向。角取向有几种知名的
描述，包括欧拉角和欧拉参数(四元数)。前
方法涉及到围绕主轴的连续旋转，并与主轴有坚实的联系
滚动，俯仰和偏航的直观概念。欧拉角的一个问题是
某些特定值的变换显示出不连续。四元数表示
更优雅和健壮的方法，但更抽象。我们将展开方程
用欧拉角计算运动。
把三支铅笔粘在一起，形成一个右手三维坐标系。
将系统依次围绕它自己的三个主轴旋转，很容易看到
任何可能的方向都可以实现。例如，考虑[yaw，
俯仰、横摇]:从一个与某些惯性系相同的方向出发，旋转可动物体
系统围绕其偏航轴，然后围绕新俯仰轴，然后围绕新尚滚
轴。不用说，有许多有效的欧拉角旋转集可能达到一个给定
取向;其中一些可能会使用同一轴两次。
节选段落一：
MANEUVERING AND CONTROL
OF MARINE VEHICLES
Michael S. Triantafyllou
Franz S. Hover
Department of Ocean Engineering
Massachusetts Institute of Technology
Cambridge, Massachusetts USA
Maneuvering and Control of Marine Vehicles
Latest Revision: November 5, 2003
◦Michael S. Triantafyllou and Franz S.节选段落二：
A
common frame for ships, submarines, and other marine vehicles has the body-referenced x-
axis forward, y-axis to port (left), and z-axis up.节选段落三：
For self-propelled
vehicles, the mass center must be forward of AC for stability. Similarly, for towed vehicles,
the towpoint must be located forward of AC.
MANEUVERING AND CONTROL
OF MARINE VEHICLES
Michael S. Triantafyllou
Franz S. Hover
Department of Ocean Engineering
Massachusetts Institute of Technology
Cambridge, Massachusetts USA
Maneuvering and Control of Marine Vehicles
Latest Revision: November 5, 2003
◦Michael S. Triantafyllou and Franz S.节选段落二：
A
common frame for ships, submarines, and other marine vehicles has the body-referenced x-
axis forward, y-axis to port (left), and z-axis up.节选段落三：
For self-propelled
vehicles, the mass center must be forward of AC for stability. Similarly, for towed vehicles,
the towpoint must be located forward of AC.
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