基于转子热应力模型的舰船汽轮主机转速限制

为避免舰船紧急操纵时汽轮主机转子热疲劳损伤,通常采用限制汽机加速速率将转子热应力控制在许可范围内,然而,限制转速势必影响舰船操控性能。在MATLAB/SIMULINK环境下搭建汽机转子热应力模型,建立汽机转速与转子热应力之间的函数关系,获取热应力临界条件下的转速变化率,制定转速限制策略,并通过在汽机调速模型上模拟改变设定转速,验证分析该转速限制策略的有效性。结果表明:所制定的策略既能保证汽轮主机转子热应力不超限,又可实现转速快速响应车令,有效提升舰船的机动能力。     

神经网络优化PID舰船发动机自动控制

使用传统舰船发动机控制方法控制时,因其控制参数均为固定设置,无法随发动机参数变化而变化,导致控制方法的响应与实际控制信号出现较大偏差,影响了控制方法的稳定性和灵活性。针对以上问题,研究神经网络优化PID的舰船发动机自动控制方法。构建发动机闭环增益的PID结构后,设计神经网络自动控制器。利用遗传算法对神经网络PID自动控制器参数进行整定,降低控制器响应控制信号时的超调量,完成对舰船发动机控制方法的设计。通过与传统模糊PID控制方法的对比实验,证明了研究的控制方法能够有效降低24.31%的超调量,并且相比传统方法研究的方法的正弦跟随特性更佳,即神经网络优化后的自动控制方法具有更好的稳定性和灵活性。     

基于遗传算法和神经网络的舰船电子装备备件优化模型研究

针对舰船电子装备备件优化问题,分析了遗传算法和神经网络,利用遗传算法全局搜索能力强的优点,对神经网络进行优化,研究基于遗传算法和神经网络的混合遗传算法,并建立了基于遗传算法和神经网络的舰船电子装备备件优化模型.通过实例,该模型可有效提高备件优化的速度和精度.     

基于遗传算法的舰船破舱浮态调整措施优化研究

为使海上受损舰船得到良好的扶正效果,对若干压载水舱注入水或排出水,使舰船具有良好的浮态与稳性,这对于提高舰船的安全性和战斗力具有极其重要的意义。本文根据海上舰船的实际破损情况,研究了基于遗传算法(GA)的破损进水舰船的优化扶正措施方案的计算方法;采用符号编码的方式,在GA算法中,通过在进化的不同阶段,设置自适应的交叉及变异概率,提高进化速度,便于找到全局最优解,并编程实现,结果表明遗传算法对于舰船破舱进水的扶正优化是有效的。通过对实船破舱扶正措施的优化并与传统方法的优化结果对比,证明了用GA优化破损舰船扶正措施的先进性和工程实用性。     

基于小波尺度谱和遗传算法的转子故障诊断

针对发动机的转子故障,提出了一种基于尺度谱图像纹理特征和遗传算法的故障诊断技术.根据不同转速下的3类转子故障数据样本,运用连续小波尺度谱图像纹理特征提取其图像纹理特征.采用遗传算法对这些特征进行选择优化,去除与分类不相关的冗余特征.最后,构建结构自适应集成神经网络对优化后的特征进行智能诊断.试验表明,该方法能准确地诊断出转子的故障,具有广泛的应用前景.     

改进遗传算法的舰船电力系统无功优化

由于现有方法存在有功网损优化效果差的问题,以及控制与状态变量越限运行的现象,故提出改进遗传算法的舰船电力系统无功优化方法。依据舰船电力系统电压、网络损耗、无功功率之间的关系,构建无功优化数学模型,以此为基础,基于快速解耦法计算无功优化潮流,以潮流计算结果为依据,应用改进遗传算法求解无功优化数学模型,最终实现舰船电力系统无功优化的目标。实验结果显示:与现有方法相比较,本文方法有功网损优化效果更好,并无变量越限现象,充分证实了本文方法性能更佳。     

基于提高舰船不沉性的分舱优化

从舰船的水密分舱(主船体分舱)方面考虑来提高舰船的不沉性。提出了"平均初稳性高"和"平均最小干舷"的概念,并建立其数学模型。然后以两者为目标函数,以设置的水密舱壁位置为设计变量进行遗传算法优化。优化过程中,利用线性加权和法将多目标问题转化为单目标问题,并结合与舰船不沉性相关的实际问题对遗传算法进行改进。最后,以某一舰船为例进行优化试验,计算结果表明,文中方法是可行的、有效的,可应用于主船体分舱等船舶工程领域。     

NSGA-Ⅱ算法在舰船电网故障恢复中的应用

现代大型舰船的电力系统规模越来越大,促进了舰船的自动化、电气化水平,同时也对电力系统安全性、稳定性提出了更高的要求。舰船电力系统的故障恢复是指当舰船电网某一环节出现故障时,电力系统可以根据电网结构,快速重构配电网络(包括定位故障区域、隔离故障区域等),保证舰船多数用电设备的供电需求。本研究针对舰船配电网络的故障恢复问题,利用遗传算法和NAGA-Ⅱ算法,确定了舰船电网故障恢复的优化函数,并对电网故障恢复的效果进行仿真实验。     

舰船通信网络的入侵特征选择与优化

传统舰船通信网络的入侵特征选择与优化方法,检测效率和准确率较低,选择结果中存在大量冗余特征。为了提高检测结果准确率,利用遗传算法研究一种新的舰船通信网络的入侵特征选择与优化方法,通过设立径向基核函数将选择舰船通信网络入侵特征这一过程映射到高维空间进行计算,通过特征选择完成参数优化,建立优化模型。测试结果表明,基于遗传算法的特征选择与优化方法能够有效消除无用特征和冗余特征,在短时间能提高检测的准确率,同时提高检测的准确率和效率。     

遗传算法的舰船电力系统供电恢复研究

船舶电力系统的故障重构是船舶运行管理系统中的重要内容。为保障船舶运行过程安全可靠,根据船舶电力系统的特殊性,结合遗传算法对舰船电力系统供电恢复问题进行研究。将遗传算法具体用于船舶电力系统的网络故障重构并通过对遗传算法对电力系统故障信息进行快速、准确地判断,以便更及时准确的对复杂的船舶电力系统供电恢复情况进行调整和控制,确保船舶在中电力系统出现故障的情况下可快速恢复供电,以保障航行安全。通过调查分析和实验检测充分证明了该方法能有效地提高船舶供电恢复的速度及精度,可较好地实现了舰船电力系统的多目标故障恢复。     

基于简单位置传感器永磁电机矢量控制策略的研究

本文给出基于速度保持和加速度保持估计转子转速和转角的两种方法,并且在MATLAB/SIMULINK环境下对调速系统进行了起动过程的仿真,给出仿真结果和分析,验证了方法的可行性.     

船用汽轮机高压转子动态应力扬计算

建立了某型汽轮机高压转子的完整计算模型，采用自动增量非线性通用有限元程序ADINA/ADINAT，计算在启停和变速变向过程中转子的瞬态温度场和应力场，给出了应力-时间曲线。所得结果可用于转子疲劳寿命预测。     

浅析如何降低机舱排烟管路热应力

考虑船舶机舱排烟管路上,部分设备对管路的热应力限制比较高,为降低管路设备的热应力,结合案例讨论通过优化排烟管路布置、优化膨胀节设计的方法,降低作用在设备上的管路热应力,达到保护设备的目的。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

二冲程船用低速机热流固耦合分析

本文以低速二冲程船用发动机为研究对象,通过建立发动机整机热流固耦合模型,结合燃烧侧和冷却侧边界条件,采用流体与有限元相结合的方法得出耦合场的温度分布,并考虑该工况下的螺栓预紧力和缸内爆压等机械载荷,进行热机耦合应力分析,讨论热负荷和机械载荷对整机应力分布的影响,并在所得应力场的基础上,对核心受热零部件缸盖进行了高低周疲劳分析。     

试车过程中轴瓦抱轴原因分析与预防措施

对某艇柴油主机系泊试车过程中发生的轴瓦粘着磨损事故的试车程序、装配问题、润滑油、安装质量等进行了分析,找出了轴瓦粘着磨损的原因,提出在日常使用管理中预防轴瓦粘着磨损的措施。     

基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。     

基于机舱式多普勒脉冲激光雷达测风的风速重构技术

近年来,激光雷达测风已经成为一种可靠的风速测量技术,为了在风电机组控制和监测中准确高效的使用激光雷达测风数据,需要对激光雷达测风数据进行高效、快速、准确的实时处理。目前机舱式激光雷达测风面临如下问题：激光雷达在受到来流风时会跟随机舱振动,导致实测数据波动进而对风速重构算法产生影响;激光雷达会受到风电机组叶片遮挡,导致实测数据缺失或出现无效数据。本文通过合理配置激光雷达参数,以雷达测风数据作为研究对象,对测风数据进行数值修正,消除机舱振动带来的误差,开发出一套先进先出嵌套循环判断填充算法解决叶片遮挡问题,建立线性剪切风场模型,基于递推最小二乘法求解风场特征参数,最后通过泰勒冻结湍流假说计算风轮面转子有效风速,与机舱内控制参数反演出的转子有效风速进行对比,得出两组数据相关性在0.9374,两组数据差值的标准差为0.3429,结果证明在实际应用中,使用该配置参数的激光雷达通过坐标修正和数据填充等技术手段,开发的风速重构模型算法能够准确的为风电机组控制系统提供可靠的控制输入参数。     

基于虚拟仪器技术的热工参数测控系统设计

按照热气机海水冷却和废水排放试验的要求，基于虚拟仪器技术提出了合理可靠的测控方案，并成功开发了1套用于这一特定实验环境的测控软件，该测控系统在实验过程中取得了良好的效果，为解决热气机海水冷却和废水排放过程中的气泡和噪声问题提供了准确的实验数据。