船舶操纵运动仿真研究

为了利用船舶操纵模拟器进行航海教育培训,以及在船舶设计阶段预报船舶操纵性,建立四自由度船舶操纵运动数学模型以及作用于船体的作用力(矩)计算公式,运用unity开发工具,结合某型船舶数据方便快捷的编制船舶操纵运动三维数值仿真程序。通过船舶变速性能、旋回性能和Z形实验等较为完整的船舶操纵性能数值仿真试验,得到了试验数据,并和该船的实船试验数据以及相关文献的数据进行比对,吻合较好。仿真结果表明:本文的方法是可行的,计算结果是可信的。     

船舶操纵模拟器操纵仿真数学模型

系统地论述了船舶操纵仿真数学模型。包括船舶操纵基本模型、水动力、螺旋桨推力及扭距、主机扭距、舵力及其力矩、风、浪、流、锚、缆、拖轮的作用力、浅水影响及侧壁效应,最后给出了主要仿真结果和主要结论     

基于人工神经网络的船舶操纵运动仿真

介绍船舶操纵运动仿真的发展概况、现有成果及人工神经网络的基本理论,探讨将神经网络应用于船舶操纵运动仿真领域,构造一种网络结构和训练方法完成船舶操纵指令与船舶运动态势参数映射的可行性,并构建基于典型BP神经网络模型的操纵运动仿真系统。     

基于虚拟现实的船舶操纵运动仿真系统研究

利用MMG操纵运动数学模型计算船舶的操纵运动，应用OpenGL和3Dmax技术，开发了船舶操纵运动的三维可视化仿真系统，通过输入船舶主尺度，实现了具有真实感的、随时间变化的船舶操纵运动实时动态仿真，取得了良好的效果。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

基于神经——模糊控制的船舶操纵系统研究

本文针对船舶操纵这种非线性、时变参数控制对象，提出了一种采用神经—模糊控制的方案，给出了神经—模糊控制器的基本设计方法。仿真结果表明，这种控制器与一般自适应模糊控制器相比，船舶操纵系统的性能有明显提高。     

大型船舶操纵指数的最优选取仿真研究

为了提高大型船舶操纵的稳定性,需要进行船舶操纵指数优化选取,提高控制性能,提出一种基于自适应反演均衡控制的大型船舶操纵指数的最优选取模型。构建大型船舶操纵指数分布模型,采用敏感传感器进行原始操纵数据采集,进行大型船舶操纵控制目标函数构造,采用自适应反演控制方法进行控制参量寻优,在船舶操纵指数的链路传输模型中进行Lyapunove指数均衡配置,实现船舶操纵指数的优选控制。仿真结果表明,采用该方法进行大型船舶操纵指数选取,能有效提取到船舶的最优控制指令,并通过指令实现船舶的稳定性操纵,提高船舶操纵的平稳性和安全性。     

基于Unity的船舶操纵运动仿真

使用3DS Max建立船舶三维模型,将其数据文件导入到Unity。为了使模型能够模拟船舶操纵运动,需要添加刚体组件,使之受到力和力矩的作用,因此,需要将船舶操纵运动数学模型进行处理以便于调用刚体组件的成员函数AddRelativeForce和AddRelativeTorque。无需编写实际代码,通过添加碰撞体组件并设置物理材质,就能模拟船舶与其它物体之间的碰撞,避免出现船舶穿过其它物体以及冲上码头或者岸滩的现象。使用Unity自带的资源包,就能方便的生成地形、天空和水面等仿真环境。运用本文的方法,编制了船舶操纵运动仿真程序,进行了船舶操纵性仿真试验,得到了试验数据,为船舶操纵的教学训练和科学研究提供了有效手段。     

基于神经网络预报的实时专家控制器设计

该文提出一种在保证控制系统稳定的前提下，能实时跟踪船舶航行环境变化和船舶操纵动态特性变化，以逐步提高自动操纵系统控制性能的实时专家控制器。仿真结果表明了此实时专家控制器的有效性，且算法简单，易在线实现。     

吊舱推进与传统推进船舶操纵性能对比分析

吊舱推进器因具有提高船舶推进效率及操纵灵活等特点而越来越受到人们的重视。为深入研究吊舱推进船舶的操纵性能,文章对某深水铺管起重船进行了吊舱推进操纵和舵操纵两种方式下的操纵性模型对比试验,试验结果表明,吊舱推进操纵船舶的回转运动性能及应舵性能要大大优于舵操纵船舶,而纠向和保持航向能力两者相当;同时,文中对吊舱推进船舶的操纵性能进行了分析,可为实船操作提供一定的参考。     

船舶操纵性能测试技术

船舶操纵性能是新造船安全性能评价的重要指标之一.本文对船舶操纵性能测试技术的发展和主要船舶性能评价指标进行了介绍,同时通过实船测试,对船舶回转试验、航向稳定性试验、Z形操纵试验、惯性试验进行了测试和数据处理,并通过新造船操纵性能衡准方法的分析和数值选取,对船舶操纵性能进行了评价.     

船舶航向模糊控制及仿真研究

根据船舶操纵控制过程,存在非线性、慢时变,复杂干扰的特点,设计了一个带模糊积分的船舶航向模糊控制器,使船舶在干扰变化情况下,模糊控制不仅能较好地实现航向保持,而且能获得较好的操纵性能;仿真结果表明,带模糊积分的船舶航向模糊控制器的控制比常规ＰＩＤ控制具有更强的环境适用性。     

考虑不同载况对船舶旋回性影响的安全引航

船舶在港口水域的安全引航问题一直以来都是业内广泛关注的课题。为了提高港口引航的安全性,文中考虑到实际的操船环境,针对不同载况对船舶旋回性能的影响,利用一阶船舶操纵运动仿真模型,实现了对船舶旋回圈的模拟,结合模拟试验的结果,给出载况对旋回性能的影响,为引航员在港内安全引航提供参考。     

船舶操纵性能的模糊综合评估

寻找一种科学实用的船舶操纵性能综合评价方法一直是船舶研究者、设计者和使用者所追求的目标之一．应用模糊综合评估理论，建立了船舶操纵性能综合评估模型，通过对多条船舶的操纵性能所进行的计算分析表明，应用该模型可以得到符合实际的结论．     

船舶操纵案例教学探索

通过分析案例教学在船舶操纵教学中的重要意义及实际操作时应注意的问题,强调说明案例教育不但可以成为船舶操纵理论教学的有益补充,而且能够作为船舶操纵理论教学的重要组成部分.     

船舶在波浪中的操纵运动预报

本文应用水平的随船坐标系，建立了船舶在波浪中的六自由度操纵运动方程。为了检验数学模型的正确性，进行了船舶在波浪中的操纵运动模型试验。应用上述数学模型，初步分析了波浪对船舶操纵性能的影响，以及船舶操纵对波浪中船舶运动性能的影响。     

船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测研究

建立船舶操纵运动数学模型,计算确定相邻的岸线线段和船舶轮廓线线段之间的凹凸关系,提出船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测算法,并对检测到的碰岸情况进行时间步长调整。编制了计算程序,对于船舶轮廓线端点位于岸线内侧和岸线端点位于船舶内部两种船舶碰岸情况进行了碰岸检测仿真试验,试验结果良好,很好地避免了在船舶操纵运动仿真中出现船舶冲上码头或者岸滩的现象。     

船舶操纵运动智能控制的实时仿真研究

本文以“mariner”型船为例，建立了外界干扰下的船舶操纵运动数学模型，并将模糊控制理论应用于船舶操纵运动自适应控制，如用该船型可以对船舶在各种风，流状态的运动性能进行仿真，同时选用不同的模糊控制参数建立相应的合理的模糊控制规则，可以实现船舶在风，海流条件下保持航向，航线以及改变航向，航线的模糊控制仿真。     

船舶航向模糊控制及仿真研究

根据船舶操纵控制过程中,存在非线性、慢时变、复杂干扰的特点,设计了一个带模糊积分的船舶航向模糊控制器,使船舶在干扰变化情况下,模糊控制不仅能较好地实现航向保持,而且能获得较好的操纵性能;仿真结果表明,带模糊积分的船舶航向模糊控制器的控制比常规PID控制具有更强的环境适应性.     

5800TEU集装箱船舶的操纵性及操纵注意事项

<正>随着集装箱船舶的大型化,对5800TEU及以上的大型集装箱船舶的操纵已作为一个新的课题摆在我们的面前,需要我们不断地去学习、探索和总结。以前已有不少同行发表过这方面的文章,近日本人有幸跟随"中远天津"轮熟悉船舶操纵,现对该型船舶的操纵性能及操纵注意事项提一些粗略看法,供同行们探讨。