基于Weis-Fogh机构的零航速减摇鳍升力特性研究

为了克服传统减摇鳍只能在有航速情况下进行减摇的缺点,该文提出了一种基于Weis-Fogh机构的零航速减摇鳍.通过对Weis-Fogh机构原理与流体特性的深入研究,从理论上推导出平板翼的升力表达式,确定了升力与旋转角速度及角加速度之间的函数关系.在Matlab/Simulink环境下,建立了平板翼的升力模型,完成了平板翼在各种运动规律下的升力仿真实验.仿真结果证明,这种新型的减摇鳍能够在零航速下瞬间产生巨大升力,通过控制翼的旋转角速度及角加速度能够控制升力的大小及建立的时间,验证了采用Weis-Fogh机构设计零航速减摇鳍的可行性.     

鳍-桨组合试验装置设计与减摇能力分析

减摇鳍作为一种主要的减摇方式已广泛应用于各种舰船,但是它对零速和低航速航行舰船几乎不起减摇作用,为了解决舰船全部航速范围减摇问题,本文介绍了“鳍－桨组合减摇”试验装置,通过对该装置进行水池试验,并依据试验数据对“鳍－桨组合减繇”试验装置综合减摇能力进行了分析,分析结果表明：鳍－桨组合体可以产生较单纯鳍更大的升力,且具有侧推作用,是一种有效的舰船全部航速范围的减摇方式,该装置为提高舰船全部航速范围的减摇能力提供了一种新思路、新途径。     

减摇水舱在船上的布置问题研究

减摇水舱在船上的布置位置对减摇效果影响较大,特别是在垂直方向的布置对减摇效果有很大的影响,本文基于“船舶-水舱”系统的运动微分方程,详细分析了减摇水舱在船上垂直方向布置对船舶横摇模型质量惯性矩、横摇复原系数、横摇固有频率、船舶横摇运行和舱内液体运动的影响,通过对给定船舶减摇水舱的实例分析,指出了除水舱固有频率和阻尼外,垂直方向布置也是影响水舱减摇性能的主要因素之一,并给出了最佳减摇时水舱垂直布置的条件。     

减摇鳍-减摇水舱联合控制器新产品推出

中国船舶重工集团公司第七。四研究所所属衡拓船舶设备公司推出了减摇鳍-减摇水舱联合控制器新产品,使我国船舶高端设备制造迈出了关键一步。据悉,目前国际上尚无同类产品,可以预见,该产品将具备很强的国际市场竞争力。减摇鳍、减摇水舱均为使船舶保持平衡的设备。通常,减摇鳍在航速较高时能有效减小摇摆幅度,但在低航速和零航速时却不适用;     

船舶纵向减摇水翼智能控制

如今,船舶横向减摇技术已经相对成熟,船舶纵向减摇技术研究较少,且多为被动式减纵摇,其减摇效率低,因此,高效的纵向减摇技术已成为现代船舶设计和建造的迫切需求.因此,必须考虑加装必要且适用的减缓纵向运动的运动控制装置,并提供最优的控制策略及模型以达到减缓纵向运动的目的.本研究设计了一种纵向减摇水翼装置,通过调控水翼攻角对船舶摇摆幅值实现主动控制,有效的减小船舶纵向摇摆.本装置设计简易,减摇效率高,有着广阔的工程应用前景和巨大的实用价值.     

船舶舵/鳍联合减摇鲁棒控制研究

为了提高船舶减摇效果,研究了舵/鳍联合减摇鲁棒控制问题.通过提出广义输出干扰的概念,将舵/鳍联合减摇控制系统广义对象的奇异控制问题转化为非奇异标准控制问题,给出了艏摇/横摇耦合运动的线性分式变换模型和广义对象状态空间实现.基于μ综合设计了舵/鳍联合减摇H∞鲁棒控制系统的控制器,并用结构奇异值理论对所设计的系统进行鲁棒稳定性和鲁捧性能分析.通过数字仿真,证明了所设计的控制系统具有良好的减摇效果和鲁棒性.     

Magnus减摇装置及其升/阻力特性分析

为了研究基于Magnus效应的船用减摇装置(转子翼)的水动力特性,本文结合美国Quantum公司推出的Maglift型产品,采用ANSYS软件分析了不同航速、转速下转子翼的升/阻特性。建立了转子翼绕流的几何模型,利用ANSYS-CFX对转子翼的升/阻力及升/阻系数进行稳态仿真分析,将得到的升力进行非线性曲面拟合,得到转子翼升力与转速和航速的关系。仿真结果表明:转子翼的升/阻力受航速、转速的影响显著,均随二者的增加而增加;与传统减摇鳍对比,Magnus减摇装置具有更高的升力系数,开展对Magnus减摇装置的水动力分析具有十分重要而深远的意义。     

主鳍/襟翼鳍船舶减摇联合控制系统的研究

提出了主鳍／补救翼鳍船舶减摇联合控制系统,并对其进行了控制方案的研究,首先对系统进行了建模,根据水动力数据。采用加权最小二乘对扶正力矩进行线拟合。考虑到随机测量误差和测量的工程可实现性,采用卡尔曼滤波器构成系统的状态估计器,并在此基础上,采用ＬＱＧ控制理论,对系统进行了控制规律的设计。     

零电压零电流软开关在CO2逆变电源系统设计中的应用

提出了一种零电压零电流全桥软开关CO2电源变换电路。其主电路采用移相全桥拓扑结构。采用微晶磁芯作为主变压器磁芯。并通过实验进行验证。     

减格算法在LASMAX系统中的性能分析

将减格(LR)算法与常规迫零(ZF)算法结合，应用到具有丰富多径的码分多址(CDMA)移动通信环境中. 分析和仿真了LR辅助的ZF(LR -ZF)算法在1个具体系统LASMAX中的性能，结果显示这个新算法在运算复杂度开销增加不大的情况下，仍然能够很大程度地改善系统性能，特别是在高信噪比的情况下. 因此，LR算法在移动多径环境中仍然可以用来提高系统的性能.     

基于改进遗传算法的零航速减摇鳍自适应控制系统设计

为了提高零航速减摇鳍在不同风浪强度下驱动能量的利用效率,对随机海浪的频谱特性进行了分析,在此基础上对系统状态方程进行扩展,设计了基于二次型指标的随机最优控制器.为实现能量消耗与减摇效果之间的最佳匹配,采用遗传算法对二次型指标的加权矩阵进行优化,优化过程中根据系统的特点对基本遗传算法进行了改进.为了在不同海况下实现随机最优控制,提出了加权矩阵的自适应准则.仿真结果表明,只要根据外部环境正确选择加权矩阵参数,就可以用尽可能少的能量达到预定减摇效果.     

电梯零速停靠的RBF神经网络预测算法

针对电梯运行过程中存在爬行距离的问题,提出了基于RBF(Radial Basis Function)神经网络的爬行距离预测模型.将预测的爬行距离增加到电梯速度曲线的匀速段,实现减小或消除爬行距离的目的,从而实现电梯的零速停靠.从电梯运行现场采集大量的原始数据,建立RBF神经网络预测模型,与BP(Back Propagation)预测方法进行仿真比较,结果表明RBF神经网络具有更好的预测效果.给出了应用零速停靠RBF预测算法前后电梯运行的速度曲线,爬行距离减小或消除,电梯的运行时间变短,实现了节能.     

Decoupling control and zero dynamics stabilization for shunt hybrid active power filter

An inverse system method based optimal control strategy was proposed for the shunt hybrid active power filter （SHAPF） to enhance its harmonic elimination performance. Based on the inverse system method, the d-axis and q-axis current dynamics of the SHAPF system were decoupled and linearized into two pseudolinear subsystems. Then, an optimal feedback controUer was designed for the pseudolinear system, and the stability condition of the resulting zero dynamics was presented. Under the control strategy, the current dynamics can asymptotically converge to their reference states and the zero dynamics can be bounded. Simulation results show that the proposed control strategy is robust against load variations and system parameter mismatches, its steady-state performance is better than that of the traditional linear control strategy.     

高速公路主线可变限速控制方法

为了解决高流量状态下高速公路主线瓶颈区域交通流运行态势恶劣,导致车辆行程时间增加、道路通行效率降低等问题,从高速公路交通流运行时-空特性角度出发,对宏观交通模型METANET改进,使其能够描述可变限速控制条件下道路交通流运行状态,并以改进模型为基础,提高通行效率和缩短行程时间为目标,构建高速公路主线交通优化控制模型.实验结果表明:高速公路主线可变限速控制方法能够根据道路交通流量的变化对安全限速值动态设置,实现对危险区车辆到达率的动态控制.实施高速公路主线可变限速控制方法可有效提高道路通行效率,缩短车辆行程时间.