一种新研制的自适应自动操舵装置

一、前言近年来,用微机控制的第三代数字式自动操舵装置已开始较多地装在船上,大有逐步取代第二代模拟式PID自动操舵装置之势。由于微机和近代控制理论的应用,使自动操舵装置不局限于常规的PID控制,而能更高级地根据设定的性能指标进行最优控制及自适应控制,因此具有第二代自动操舵装置难于做到的操船性能     

液压舵机与操舵装置控制系统接口分析

在船舶航行中,一般采用自动舵、手动操舵(随动FU和非随动NFU)和应急操舵3种操舵方式来操控舵机。从船舶电气设计工作角度出发,分析船舶上选用阀控型和泵控型电液舵机时,与操舵控制系统连接时在接口信号上的差异,对设备选型和电气系统设计有帮助。     

基于ARM的小型船舶自动操舵系统的设计与实现

介绍小型船舶自动舵系统的自主研发设计。该设计选用Philips公司的ARMLPC2214控制器、大电流MOS管IRF9540N、上海直川电子科技有限公司生产的ZCC04型磁罗经转换器等产品，并利用常开常闭继电器解决了手动一随动操舵转换．设计485总线接口电路解决舵角信号的传输。某渔船试用证实，该设计可靠性高、稳定性好，节能效果明显，有望改变国内小型船舶自动舵产品基本依赖进口的局面。     

基于灰色预测的潜艇垂直面运动控制

由于潜艇运动具有大惯性、大时延和非线性等特点,在外界干扰下,传统的PID控制器不能及时进行参数调整,将出现无效操舵、操舵幅度过大等现象。本文根据潜艇垂直面运动特点,设计一种基于灰色预测模型的潜艇垂直面运动控制器,采用灰色模型对潜艇深度和纵倾偏差进行实时预测,并将预测值应用于改进的PID控制器。仿真结果表明,该控制器比传统的PID控制器具有更好的动态特性,并能有效地减少无效操舵和操舵幅度过大等现象。     

舵设备

舵设备 rudder and steeringgear 舵及其支承部件和操舵装置的总称 操舵装置 steering gear 能在一定时间内，保证将舵传动至所需角度的机械装置。一般分人力操舵装置和动力操舵装置两类     

船舶操纵自适应控制系统研究

本文研究了系统辨识和自校正控制器的算法及其在自适应操舵系统中的应用,提出了一种改进的扩展最小二乘在线算法。仿真试验表明该系统辨识算法具有收效快、稳定性好、计算量小等特点。本文提出的一种新型自校正控制器算法,其理论推导和仿真结果表明,该算法兼有最小方差和极点配置控制器的优点,适用于任何稳定、非稳定、最小相位、非最小相位被控系统;与一般最小方差、极点配置等算法相比具有跟踪精度高、稳态方差小、适用范围广等优点;且运算量小、设计灵活。作者利用IBM—PC为控制主机,配合专门研制的接口电路组成操舵控制机。根据软件的不同功能分别采用高级语言和汇编语言编程,然后连接运行,既满足了控制的实时性要求,又提供了强有力的人机对话功能。仿真试验表明,与PID自动舵相比,应用本文提出的在线辨识和自适应控制算法的自适应操舵系统能减少偏航、转舵角所引起的附加阻力,并能相应提高航速。     

动态负载仿真控制器的设计与研究

本文介绍了舰船电力系统动态负载仿真控制器的设计以及实现.该装置以Intel 80C196KC单片机为核心的控制器硬件方案设计及相应的存储器扩展、人机接口、数据采集通道、PWM脉冲的输出、通讯接口等具体电路.该控制器成功地对舰船电力系统常见的四种负载进行了数字仿真,并已成功应用于某舰船电力系统仿真实验室中.     

人力操舵装置满足规范要求的判断与设计分析

文章介绍了规范对于人力舵装置操舵时间和操舵力等的规定，操舵装置各要素的计算公式，并着重提出降论述了人力操舵装置能同时满足规范对于操航空时间和操舵力规定的阉断式为Ｍ〈０．７０ηｐｔ，以及未能满足规范要求时的改进设计措施。     

船舶自动舵系统中滑膜控制器的PID优化设计

操舵系统在舰船动力系统中占据重要地位,能够确保舰船航行的有效性,与舰船行驶需求相适应。其中,舵能够对舰船方向功能加以把握,若要转舵亦或是对障碍物躲避,就需要操舵。其中,手动操舵系统使用最为常见,主要是利用手动操舵开关对电磁阀开闭进行直接控制,以达到操舵的目标。本文研究了自动舵系统的PID控制优化措施,通过提高操舵的精准度,将PID技术应用于船舶自动舵系统的滑膜控制器中,能够显著提升自动舵系统的综合性能。     

PZ—1型偏航仪自动舵

研制单位:中船总公司七○七研究所九江分部七○七所九江分部已研制出 PZ—1型偏航仪自动舵。该自动舵是将偏航仪与操舵装置有机地结合起来,既发挥了偏航仪的功能,又完成自动操舵和自动定位的任务。现已安装于“长江4805”号船上,通过实船试验和试用,性能稳定可靠,完全符合“船检局长江水系钢船建造规范”、“国家标准电工     

海底管线检测与维修装置智能综合操纵和动力定位系统

浅海海底管线电缆检测与维修装置(简称PCDR装置)系国内第一艘用于浅海海底管线电缆检测与维修的特种作业装置,智能综合操纵和动力定位(简称IODP)系统是其中的核心操控设备.本文主要介绍IODP系统的技术性能指标、系统组成和计算机选型方案、分层递阶智能控制结构、工作方式、综合显示与集中操纵设计思想,并给出对线控位功能仿真试验结果.IODP系统已完成该装置在长江的水面和潜浮控制航行试验,结果表明:系统运行可靠、人机界面形象直观,操纵灵活.     

PID智能模糊自整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果,设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数,水位控制实验结果表明,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

PID智能模糊白整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果，设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数白适应控制器，根据偏差和偏差变化率来实时调整参数，水位控制实验结果表明，这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果，明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

水下机器人姿态保性能鲁棒控制物理仿真研究

将计算机仿真研究与物理仿真研究相结合，设计安装了自动平衡装置作为物理仿真系统对水下机器人姿态位置控制进行实验研究。结合具体系统设计了保性能鲁棒控制器，分析了调节设计参数对系统性能的影响；结合实际参数不确定范围确定了合理的设计参数范围；通过对计算机仿真和实际调试中存在的具体问题的分析，改进了系统设计。研究表明采用保性能鲁棒控制可以保证系统在较大范围的参数变化时，保持稳定并对随机干扰有较强的抑制。     

液压盘式制动器钳体强度自动检测技术

摩托车液压盘式制动器钳体强度自动检测设备是通过应用计算机控制技术来实现控制和检测的。该系统主要由电动执行机构、高压油泵、盘式制动器、压力传感器、放大器、接口电路、计算机及打印机等组成。本系统在软件设计中,采用了高级语言(C Builder)和汇编语言混合编程的方法。对盘式制动器钳体强度检测的工作方式是由计算机程序控制的I/O口执行多通道自动采样并实时显示。该系统还能对汽车盘式制动器的钳体强度进行检测。实践证明:该系统操作简单,数据直观、准确、稳定,设备的精度高,且可靠性和重复性好。     

主推进系统陆上模拟联调装置设计与实现

从国内外船舶推进装置的数字仿真研究现状出发,设计了一套用于船舶主推进装置监控系统陆上调试的半实物、半模拟实时仿真系统(简称陆上模拟联调装置)。即以计算机实时仿真代替实际的主推进装置,设置它的所有接口与实船相同,作为监控系统的被控对象,用这套模拟装置对监控系统进行设计验证和功能调试,以及验证主推进装置与监控系统之间的接口关系。陆上模拟联调装置最终成功地完成了上海船舶运输科学研究所承接的某船主推进装置监控系统的出厂调试。     

基于转速控制的鱼雷热动力半实物仿真试验系统实现

介绍了针对实施转速控制策略的鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计与实现,包括系统原理、硬件实现、软件实现及其试验验证。试验表明,该系统能够对变量燃料泵及其控制系统的动、静态特性进行全面的考核。     

在线自整定PID船舶自动舵的设计与实现

介绍了常规PID自动舵参数整定的困难,简述了继电型自整定PID控制的基本原理及PLC实现的基本方法,提出了基于PLC的在线自整定PID船舶自动舵的设计和实现方案,该自整定PID自动舵能够自动适应船况和海况的变化,实现PID参数无扰动切换、变增益调节、抗积分饱和、微分先行等功能,克服了常规PID舵机振荡等缺陷。实船应用表明,该自整定PID船舶自动舵的有效性。     

基于模糊PID控制器的门式起重机大车定位控制系统研究

以门式起重机大车准确定位问题为研究对象,根据准确定位作业控制和系统动态性能的要求,设计了基于模糊PID控制器的准确定位控制系统,并利用MATLAB语言对门式起重机大车运行定位系统进行了仿真。仿真结果表明,这种复合控制方法,不仅保持了模糊控制器原有的鲁棒性,而且响应时间短,稳态误差小,达到较理想的控制性能目标。     

Design of robust fuzzy controller for ship course-tracking based on RBF network and backstepping approach

1 Introduction1 Recently, adaptive control approaches based on fuzzy neural network (FNN) have been studied in a lot of papers [1–4]. FNN combines the capability of fuzzy reasoning in handling uncertain information and the capability of artificial neural…