减摇水舱半物理仿真装置的试验研究

介绍了减摇水舱试验装置,它包括由台架和被动减摇水舱2部分,分析了试验装置模拟船舶横摇运动的方法,通过计算机控制伺服系统驱动试验装置,能够用台架模拟船舶的横摇运动并且验证被动水舱的减摇效果.对试验装置理论模型仿真曲线和半物理装置模型的仿真曲线进行了对比,分析了半物理试验装置的试验曲线.仿真和试验结果可为实船装备被动减摇水舱提供可靠数据.     

船舶双水舱减摇系统设计与仿真研究

为了使船舶在固有频率变化时也有好的减摇效果,研究了双水舱减摇系统.使用2个具有不同固有频率的被动式U型减摇水舱能给横稳心高变化范围很宽的船舶提供很好的减摇效果.在建立船舶—双水舱系统模型的基础上,介绍了一种设计双水舱系统的方法,并以一艘滚装船为例,分析设计了一套双水舱系统,并且对装备了单被动式水舱和双被动式水舱的船舶横摇响应进行了仿真分析,通过仿真结果验证双水舱系统相对单水舱系统具有更好的减摇效果.     

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;     

主动式减摇水舱控制器的设计

主动式减摇水舱是一个相当复杂的系统,控制器的设计是关键.本文运用了李亚普诺夫稳定性原理设计"船舶 水舱 泵"系统的控制器,并对系统进行了仿真分析.结果表明利用控制器控制水舱的单位主动力,可以最大限度地发挥减摇水舱的减摇能力,提高水舱的减摇效果.     

组合式船用小型减摇装置

日本石川岛播磨重工公司研制成功的组合式船用小型减摇装置。可将船体横摇角度减少三分之一,尤其是船舶在停泊时减摇效果更好。 此前,控制船体横摇通常采用减摇鳍或减摇水槽,但均要占据较大空间并需要大量的移动水。该组合式船用小型减摇装置是在重物自然摇动的被动控制基础上,采用电动马达的主动控制方式,利用小型控制力获得良好的减摇效果。     

随机海浪作用下的船舶横摇减摇预报方法

介绍了能量等分法建立随机海浪模型的方法,并利用所建立的海浪模型对未减摇船舶横摇运行和安装减摇鳍后船舶横摇运行进行了预报,同时按所要求的性能指标进行了减摇鳍控制器参数的设计,并进行了系统的仿真计算,仿真结果和实船运行结果的比较表明,该方法可用于随机海浪作用下的船舶横摇减摇运行预报。     

神经网络补偿的PID控制在电液力矩伺服系统中的应用

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备,能否准确的模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键．设计了用于驱动船舶减摇水舱试验台架的电液力矩伺服控制系统,引入神经网络结构补偿的PID方法来实现PID的参数整定,仿真结果表明神经网络补偿的PID控制效果明显优于普通PID系统     

减摇水舱相关参数变化对减摇影响的研究

在被动式减摇水舱的几何尺度确定之后,它的减摇效果主要取决于垂直位置的布置、边舱液位高度和阻尼系数等参数的选取.利用我校研制的船舶减摇水舱试验台架进行了水舱不同垂直位置布置、不同边舱液位高度及不同的阻尼板开度的强迫振荡试验.试验结果表明,垂直位置布置和阻尼系数的变化对被动式减摇水舱的减摇性能影响较大,而边舱液位高度的变化对减摇效果的影响不大.水舱垂直位置布置应高于船舶横摇中心,阻尼板开度应为2/5～3/5.因此在设计和使用减摇水舱的过程中,应该重点注意减摇水舱垂直位置的布置和阻尼系数的选择.     

广义扰动下升力反馈减摇鳍变结构控制器的设计

升力反馈减摇鳍是一种新型的减摇鳍，系统的减摇模型具有复杂的非线性。针对具有阻尼非线性和惯性非线性特性的升力反馈减摇鳍的减摇模型，将其中的非线性特性等等效为广义扰动，设计了一种简单的滑模变结构控制器-比例切换滑模控制器，在讨论了比例切换滑模控制的存在条件和比例切换滑模控制的可达性的基础上，进行了系统仿真研究。仿真结果显示该控制器对具有非线性阻尼力矩和非线性恢复力矩的船舶横摇运动具有很好的减摇效果和良好的快速性，一般变结构控制存在的抖动现象不明显。     

基于执行依赖启发式动态规划的船舶减摇鳍在线最优控制

针对船舶线性横摇系统,设计了一种基于执行依赖启发式动态规划(ADHDP)方法的在线学习最优减摇鳍控制器.在设计过程中直接使用输入输出数据获取系统状态值.利用评价网络来逼近针对船舶减摇鳍控制系统设计的性能指标函数,并通过执行网络获得最优控制律,这两个网络都是多层前馈神经网络,即反向传播(BP)神经网络.在训练过程中,这两...     

两对鳍系统优化控制方法的研究

重点研究了前后两对鳍系统的控制优化问题。针对目前应用的两对鳍系统中控制器不能控制前后鳍总的扶正力矩问题,根据无干扰后鳍静态水动力特性曲线将后鳍转角分为有效鳍角和无效鳍角,这样就将复杂的前鳍对后鳍水动力干扰问题映射为简单可控的前鳍鳍角对后鳍有效鳍角干扰问题,在此分析基础上,对后鳍随动系统控制进行改进,实行复合控制来优化补偿后鳍有效鳍角的损失,提高后鳍的升力,使后鳍升力在有、无前鳍干扰时保持一致,优化控制后的控制器能够完全控制前后鳍合扶正力矩。同时,这一优化控制方法在两对鳍系统的设计安装也具有重大意义。     

Coning motion stability of wrap around fin rockets

Both the asymptotical stability criterion and the bounded stability criterion of the coning motion for wrap around fin(WAF) rockets are proposed through the analy-sis of coning motion equations,which can be easily used to determine the exis-tence of the coning motion during the rocket design. The correctness of the crite-rions is verified by mathematical simulation examples of a WAF rocket with differ-ent setting angles. It is also found that the setting angle of WAF has great effects on the rolling moment and side moment of the rocket.     

动态矩阵控制在减摇鳍加载系统中的研究

从理论上分析了减摇鳍加载系统存在多余力的特点及其对加载系统控制性能的影响，建立了数学模型，并将多余力作为系统的外干扰设计了减摇鳍加载系统的动态矩阵控制器，分析与仿真结果表明，记矩阵控制器对补偿系统多余力有很好的效果，可以大大提高系统的鲁棒性和跟踪性能，较理想地实现了减摇鳍加载系统的多余力抑制。