舵减横摇研究综述

舵减横摇系统是当今世界新发展起来的一种减摇系统,它具有结构简单,成本低廉,应用广泛等优点。本文就舵减横摇系统的可行性、数学模型和控制方法以及国内外研究和应用前景作了综合介绍和评价。     

舰船舵减横摇广义预测约束控制

依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制.对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%～45%的减摇效果,而且对横摇角速度与横摇角加速度也有40%左右的减小效果.     

自适应准则的舵减横摇控制系统的仿真研究

本文根据舵减横摇系统的模型结构及控制系统的各项要求,提出了自适应控制准则,借用人工智能和模糊控制思想,将操舵系统的限定、操纵者的要求和外界环境的变化归纳为加权阵的改变上,然后根据变化后的加权阵通过求解黎卡提方程得到最优控制量Ｕ＝－Ｋ＊Ｘ,以实现最优控制。作者在计算机上对该系统进行仿真试验,得到了令人满意的结论。     

舰船鳍减横摇控制算法与控制参数设计

针对舰船横摇运动线性二阶模型,利用最优控制得到了减横摇控制参数的计算公式,考虑航行速度的影响说明了如何调整参数,讨论并通过仿真实验验证了性能指标函数中加权因子对横摇的影响。     

基于遭遇角决策的并行双模切换舵减摇控制

结合舵减摇控制中通用线性模型与模糊线性模型的优缺点,采用了一种根据遭遇角的不同自动切换控制器设计模型的并行双模切换舵减摇控制方案。为在线自动辨识遭遇角,提出基于横摇功率谱密度柱状图的神经网络辨识方法。仿真结果表明,该方法辨识精度较高,且比传统重心法节省了在线计算量与存储数据库所需的存储空间,简化了辨识流程。     

小水线面双体船横摇阻尼特性数值与试验研究

针对安装稳定鳍的小水线面双体船开展了零速静水自由横摇衰减数值与试验研究。通过不确定度分析验证数值计算方法的可靠性,进而对比船体的线性横摇阻尼和非线性横摇阻尼,并分析摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船横摇恢复力矩的影响规律。结果表明:由数值计算求得的自由横摇衰减曲线与试验结果吻合良好;在线性横摇运动假设下,线性横摇阻尼系数随着初始横倾角的增加而增大;将通过数值计算求得的非线性阻尼系数代入到非线性横摇运动方程中能准确地模拟船体的自由横摇衰减运动;摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船零速静水自由横摇时的横摇恢复力矩贡献很小。     

深V型滑行艇横摇阻尼的实验确定

对深V型滑行艇模型进行了静水横摇衰减实验和零速正横浪规则波中横摇运动实验,讨论了在处理试验数据时所面临的一些问题;采用分段最小二乘拟合法对静水横摇衰减实验曲线进行光顺,用峰值处理法计算不同横摇角时的横摇阻尼,并进行多项式回归得到深V型滑行艇横摇阻尼公式.     

磁粉离合器横摇激振装置

一、前言近来有越来越多的注意力集中在非线性横摇问题上,这是因为船舶的大角度横摇问题还需要进行充分的研究。在这里我们介绍一种宜于进行船模大角度横摇实验研究的装置——磁粉离合器横摇激振仪,它具有如下特性: 1.通过信号发生器可以准确地控制激振力矩的函数形式和大小; 2.通过控制激磁电流,可以保持等幅值的激振力矩,基本不受船模和装置之间相对运动的影响。即激振力矩幅不随船模的运动而变化; 3.对于正弦激振力矩,可以精确的分辩和控制其频率到步长为0.001赫芝,并能获得比较稳定的船模横摇运动的幅值和相位。船模在规则波中小阻尼的非线性横摇的显著特点之一是幅频曲线和相频曲线的跳跃     

船舶非线性横摇阻尼试验测定

波浪中大幅度的船舶横摇运动的危害性,虽然早就引起了重视和研究,但迄今横摇运动的预报问题在理论上还没有满意决定。因为对于横摇运动,粘性阻尼尚不能用理论精确计算,非线性问题要充分考虑。为了从试验获得可靠的非线性横摇阻尼系数,我们进行了“可控力矩式磁粉离合器横摇激振装置”的研制。其基本原理和初步调试结果曾发表在15thITTC会刊和1979年《武汉造船》上,并在第二届船舶耐波性学术讨论会上     

船舶零航速Weis-Fogh减摇鳍升力仿真研究

船舶减摇鳍在零航速时进行减摇是一种全新的理论。为了研究船舶零航速减摇鳍的升力特性,以Weis-Fogh理论为基础,建立了零航速减摇鳍升力模型,并针对哈尔滨工程大学研制的NJ5型减摇鳍对二维升力模型,在Matlab环境下进行了各种运动规律的仿真实验,结果证明,Weis-Fogh机构减摇鳍在零速流场中能够瞬间产生很大的升力,为以后进一步进行水动力试验以及控制规律的研究打下了基础。     

多种武器攻击下舰艇装备生命力的加权模糊综合评估

通过应用模糊数学理论中模糊评估法对舰艇装备系统生命力进行了模糊评判 ,建立多武器攻击下舰艇装备生命力加权模糊评估模型 ,并以某舰艇装备的主动力系统回路为例 ,运用所建立的评估模型对其生命力进行具体评估 ,结果分析表明根据加权模糊综合评判模型 ,选用合理的加权系数 ,就能把模糊性很强的装备生命力指标定量化 ,为设备系统设计方案选优提供依据。     

灰色理论GRA模型在舰船生命力论证中的应用

运用灰色系统理论中的灰色关联分析法对舰船生命力进行了综合评判,建立了在不同设计方案中的优选模型,并以舰艇动力系统的设计为例,运用GRA对其进行优化选型。结果分析表明,此方法简单易行,结果准确可靠,可为系统设计方案的选优提供理论依据。     

基于可行使用方案的舰船热力系统RMS仿真论证研究

舰船热力系统因使用、故障、维修和保障的复杂性,通过建立数学模型的解析方法不能满足其RMS论证的需要,而基于最小设备清单的MonteCarlo仿真法也因组成设备存在性能退化而不适合作为系统的故障判据。文章利用基于热力模型确定的可行使用方案替代基于逻辑关系确定的最小设备清单,按照系统在部分设备故障后是否还具有可行使用方案来判别系统是否故障,设计了基于可行使用方案的舰船热力系统RMS仿真流程,在仿真流程改进的基础上编制了舰船热力系统RMS论证软件。算例验证表明,改进的流程能够在保证仿真精度的同时,具有较高的计算效率。     

拖曳系统的水翼控制运动模型及仿真

针对水下拖曳系统深度难以实现精确控制的问题,提出并建立了基于水翼控制的水下拖曳系统运动模型,其中拖缆和拖体的动力学模型分别采用了有限差分法和水下运载器的六自由度运动方程。在此基础上,使用数值计算方法,实现了水下拖曳系统三维的运动响应分析,并运用PID方法控制水翼攻角,达到了对拖体目标深度的控制。仿真结果验证了这一运动模型的正确性,为进一步实现水下拖曳系统在各种复杂的海洋环境和船舶机动影响下的定深控制研究奠定了理论基础。     

运动船舶磁性船体产生的感应电场

为了研究运动船舶磁性船体产生的感应电场,以库伦定律和毕奥-沙伐定律等电磁场基本理论为基础,对磁偶极子运动产生的感应电场进行了建模,通过实验证明了分析方法的正确性,解决了以往模型适用范围窄、准确性差的问题;并以磁偶极子感应电场模型为基础,得到了磁性船体的感应电场模型,利用实船的磁场数据进行了实例计算,得出船舶附近感应电场可达1m V/m,达到了可探测水平。     

舰船消磁系统S矩阵测量计算机仿真

用舰船消磁系统数学模型 ,实现了消磁系统的计算机仿真 .可以利用这种仿真方法研究一些难以用实验方法研究的消磁系统问题 ,如S矩阵测量分析等 .对消磁系统S矩阵测量过程和分析方法进行了仿真研究 ,调试了S矩阵专用测量程序 .仿真结果证明了S矩阵的不变特征和所提出的测量分析方法是正确的 ,同时说明了消磁系统仿真研究方法是可行的     

舰船装备价格指数与物价指数的关系研究

对舰船装备价格指数与物价指数建立数学模型 ,主要分析物价指数对舰船各项成本的影响 ,分析舰船装备价格指数比物价指数涨幅更大的原因 .     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究*

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

舰载雷达有源标校方法研究

为了对舰载雷达进行准确、快速标校，讨论应用有源标进行舰载雷达标校的方法以及应注意的几个问题。介绍了该方法的原理，给出了相关数学模型及公式，并进行了数据分析。应用该方法能够同时对舰艇上安装于不同位置的多部雷达进行标校。该方法已在某型舰艇两部雷达标校中得到成功应用。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。