自适应神经网络用于船舶动力定位系统

船舶动力定位（DP）采用一种控制系统驱动装在船上的侧推器和尾部推进器或者几个全回转的推进器，使船定位在海平面的要求位置上。船受到风、浪及流等海洋环境力的作用时会漂移离开原位置，传统的控制方法是采用PID（比例、积分、微分）反馈控制。顾和李（1994）提出了一种新的基于人工神经网络的控制方法，它具有许多优越性：①一个可随意调节的目标函数以适合不同的需求──定位精度高或节约定位能量后前馈控制并能自适应于不同的环境力变化包括非线性的波浪漂力；本文在目标函数中引入了与速度相关的项，从而提高控制质量。这一方法也可用于自动驾驶船舶沿设定的轨迹航行。计算机模拟结果表明本方法能达到很好的控制效果。     

矢量泵喷推进潜航器回转性能研究

泵喷推进器已经逐渐成为现代潜航器的首选,矢量推进器也在航空航天领域得到了广泛的应用。为了解决传统依赖船舵控制在低航速下控制效率低的问题以及提高潜航器回转性能,矢量推进器在潜航器上的应用已逐步成为国内外关注的热点。本文考虑大舵角（喷管偏角）下潜航器各参数非线性的影响,建立潜航器水平面操纵运动的非线性模型。通过仿真研究分析船-舵-推进器、船-矢量推进器和船-舵-矢量推进器三种不同的控制方法下潜航器在低航速、控制泵喷推进器转速、控制潜航器轴向航速三种不同条件下作水平面回转运动时的回转性能,结果表明矢量泵喷推进器可以有效改进潜航器的回转性能。     

基于CFD方法求取供应船位置水动力导数回归公式

以动力定位船为研究对象,通过船型变换生成供应船的系列船型。基于CFD数值模拟约束模平面运动机构（PMM）试验中的斜拖试验,得到系列船型在不同漂角时所受的横向力和转艏力矩,经最小二乘法拟合求得各船型的位置水动力导数。在此基础上,通过多元回归,得到位置水动力导数关于船型参数的回归公式,以为设计阶段动力定位船位置水动力导数的确定提供简便的方法。     

“天麒”船自动三缆定位控制系统的设计与实现

为满足绞吸式挖泥船在风浪条件下的施工需求，针对三缆定位控制系统进行了深入研究，开发出一套适合绞吸式挖泥船的自动三缆定位系统，并将该系统成功应用于“天麒”船。该系统采用双PID控制思想，对变频器速度环进行有效控制，可以使得船舶在步进过程中既能保证按施工线方向行走，又可减少风浪流对定位过程的影响，从而实现船舶快速定位，提高施工效率。     

基于显式模型预测控制的无人船航迹控制方法研究

针对模型预测控制在线计算量大，难以满足无人船实际航行中的实时性要求的问题，提出了一种基于显式模型预测控制的航迹控制方法。首先利用视线制导算法（line of sight, LOS），根据无人船当前位置和期望航迹信息，设计了无人船艏摇角的参考值，将无人船航迹控制简化为艏向控制；其次，将显式模型预测控制算法应用于无人船艏向控制问题中，该算法既保持了模型预测控制方法的优势，又提高了计算速度；最后通过仿真试验验证了所提出的方法可以显著提高无人船航迹控制的实时性。     

单桨船模自航试验的相似准则与模拟方法

本文提出一种新的船模自航模型化方法以“消除”船－桨干扰总理２的惊工影响，首先讨论船－桨组合体绕流（平均流动）应满足的相似准则，其中引进了两个新的准则以联系船 尾流的特征；尾流宽度与速度亏损，讨论了满足这些准则的模拟条件和方法，给出满足相似条件的船模－实船性能关系式，最后讨论了新模拟方法在船旋螺旋桨空的与噪声模型试验中的应用。     

英国新自动导航设备

英国SG公司最近推出一种低成本便于操作的适合拖网渔船、近海船舶、疏浚船、巡逻船、客船等使用的自动导航系统。该系统主要由微处理机构成,用计算机控制船舶航行。该自动导航系统的其他装置有控制器、定向器、自动控制器以及一只用来旋转稳定罗盘的磁通量闸门罗盘。在控制装置上,显示船行方向和航线,并用图象等形式精确显示船在航海时的位置以及信息图象。方     

基于CFD数值模拟和模型试验的三体船片体位置优化

论文采用低精度CFD数值计算和高精度模型试验相结合的方法，以总阻力为目标，对Fr=0.27速度工况下的某型三体船的片体位置进行优化。利用拖曳水池对不同片体位置的三体船进行模型试验，获得三体船在不同片体位置下的总阻力性能。使用自主开发的CFD黏流数值求解器naoe-FOAM-SJTU对一定范围内的其他片体位置进行水动力数值计算。根据模型试验和数值计算结果，使用自主开发的船型优化软件OPTShip-SJTU对三体船的片体位置进行优化。通过模型试验与数值方法相结合的方式构建Co-Kriging近似模型，并使所构建的模型融合模型试验的信息，以保证优化结果的可靠性。结果显示，沿船长方向不同的片体位置对三体船总阻力的影响有着明显的变化规律。     

BZ28—1 52000吨浮式生产储油船船电系统设计的主要特点和经验

本文阐述一种新颖、特殊的油船－浮式生产储油船（ＦＰＳＵ）电气系统的设计梗概；体现了作者在高压电缆选型、火警为消防控制以及应急切断系统等方面独特设计思想，总结了电气系统的设计经验，为今后设计类似船 舶提供借鉴。     

基于抛石驳船的自动定位控制系统设计与实现

为了提高湖北襄阳沉管隧道建设中抛石驳船的位移精度,基于实时定位动态技术(RTK)卫星定位的抛石驳船位移控制系统,研究出一种粗定位和精定位相结合的移船施工方法。通过对抛石船特性的预判及工作特性的掌握,结合RTK卫星数据进行工程应用验证,根据目标船舶与当前船舶间的位置,采用粗控制、细控制相结合的多级模糊控制设计,兼顾绞车钢丝绳受力平衡性,为移船过程提供了较好的平稳性。经实船验证,本系统能够将位移精度控制在20 cm以内,在同级别工程应用中精度较高。     

光电跟踪最优控制的简化设计

在光电实时跟踪系统中要求响应的时间短，跟踪误差小，采用速度环和位置环的串级控制是一种有效的设计方法。本文应用一种现代最优控制理论对光电系统位置环进行优化设计。根据最优跟随器的线性二次型（LQ）性能指标得出最优调节器和前置滤波器，结合实际目标的机动性和系统的限制对滤波器进行必要的简化。MATLAB仿真的结果表明，此方法设计的系统过渡时间短，跟踪精度高。     

一艘能够竖立的“船”

<正>一、一艘唯一而独特的“船”20世纪50年代，在欧米茄（OMEGA）低频双曲线无线电导航系统和全球定位系统（GPS）出现前，潜艇主要通过惯性导航系统(INS)和水声定位系统(APS)联合定位，加上航迹测绘和海图资料推算等，得到潜艇的位置，但是这个位置不是很精确，并且会有不断积累的误差。潜艇根据声呐回波测距、测地貌等途径可以帮助修正定位，潜艇装备不同用途的声呐用于通信、识别敌我、导航、警戒、探雷等，但同时声呐也威胁着自身安全，     

基于铺砂船的自动锚泊定位系统设计与实现

针对用于香港机场三跑道建设的铺砂船锚自动泊定位控制系统进行研究，在保证其动态定位精度为50 cm的前提下，开发出一套全新的自动锚泊定位控制系统。通过对控制模型进行分析并指出该系统存在的难点，采用模糊状态机控制方式对船舶中心点与起始点、船舶控制点与工作线的偏差距离和船舶中心线与工作线的角度偏差进行模糊化，船舶状态根据模糊化后的位置偏差和角度偏差等级综合进行划分，在不同状态采用不同的控制参数。根据铺砂船的实际应用效果，验证了该控制系统具有较高的精度和响应速度。     

船舶在规则波中阻力增加的理论预报与验证

本文介绍船舶波频运动计算程序ＳＶＭＰ－Ｒ中采用的波浪中阻力增加的计算方法：Ｃｅｒｒｉｔｓｍａ＆Ｂｅｕｋｅｌｍａｎ（１９７２） Ｊｏｏｓｅｎ（１９６６），并给出了采用前一方法对一集装箱船四种航速下规则顶浪的阻力增加的理论预报，结果显示与该船的模型试验在整个波频范围内吻合良好，从而验证了该程序的波阻预报功能对一般船舶预报的实用性。     

发展我国植物油船船队的难点及对策

从我国植物油进口的刚性需求、植物油船短缺影响运输发展及国家食用油安全角度阐述我国发展植物油船船队的必要性，指出发展植物油船船队的难点，提出发展我国植物油船船队对策：（1）加强货源控制；（2）与国有化学品航运企业合作，打造精品航线；（3）进行技术创新，建造专用植物油船.     

人工神经网络控制器在水下无人运载器导航中的应用

本文以水下无人运载器（AUV）绕平面圆周航行的速度、位置控制为例，推广到任何轨迹的控制问题。利用神经网络学习AUV运行的内在规律，预测未来一步的运行情况，并用改良的PID方式前馈与后馈相结合控制其执行机构。系统学习、预测及PID各增益量利用GESA（GuidedEvolutionarySimulatedAnnealing）全局优化方法求得。本方法具有自适应性、强非线性及前馈控制等特点，优于其它一般的控制器。     

小口径排泥管输送加气技术现场试验研究

小型疏浚工程通常采用小型绞吸船进行施工,小型绞吸船由于泥泵功率较小,导致输送排距无法满足需求,本文探讨小口径排泥管加气技术对管道排距的影响。现场试验依托石门澳蓄滞浚清淤吹填工程,在吹填管上相距300 m的2个位置进行试验,分别使用空压机直接加气和射流器混合加气两种方式。试验结果表明,管道加气技术能够有效提升输送排距。空压机直接加气效果比射流器混合加气效果更好,加气点靠近船端位置效果最好,平均增加排距22.2%,射流器混合加气平均增加排距12%。现场试验验证了疏浚排泥管加气技术的可行性,为疏浚工程排距问题提供了新的解决思路。     

天然气储运泄漏检测方法

为保障天然气的安全储运，分析管道运输与液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船围护系统的特点及主要对应的泄漏检测方法，理清各泄漏检测方法的适用性和局限性。在天然气管道运输中，硬件检测法虽可获得较为准确的位置信息，但设备因素制约检测手段的可行性；软件检测法虽可降低检测实施难度，但准确的泄漏定位需要对系统变量的精准获取。在LNG船围护系统的泄漏检测中，庞大的工程量决定检测成本的巨大投入，粗检与精检和定量与定位结合的方式可优化资源利用。     

绞吸式挖泥船三缆定位控制系统设计

传统绞吸式挖泥船多采用钢桩系统移船定位,此方法简单方便,但只适用于浅水和小风浪区域。在深水和大风浪环境下多采用三缆定位模式进行移船定位。本文将根据三缆定位的控制要求设计一套绞吸式挖泥船三缆定位控制系统。     

浅析海洋工程平台供应船动力定位系统

提要动力定位系统（Dynamic Positioning System,简称DP系统）是一种闭环的控制系统,通过采用推力器和传感器的配合来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力,从而使船尽可能地保持在海平面要求的位置上,其定位成本不会随着水深增加而增加,并且操作也较方便.随着船舶电力推进的成熟和自动控制理论的发展,DP系统的性能也不断提高.本文以动力定位2级的海洋工程平台供应船为例,对其DP系统冗余性进行分析.