船舶液力耦合器的人工神经网络的数学建模

从船舶动力装置动态建模与仿真的实际需求，引出了其主要部件之一的液力耦合器数学建模在稳／动态特性研究中的重要性，以及利用其试验曲线(输入特性形式)作为数据源去构建准稳态数学模型的困难之处：寻找一种通用的数学表达形式，以实现①液力耦合器在额定工况及其附近的试验曲线的内插与外廷；②过渡工况液力耦合器数学模型的设计(如液力耦合器接合和脱开过程其滑差从100％向额定滑差值方向的变化)。本文介绍了人工神经网络方法在液力耦合器动态建模中的应用。文章先介绍了其数学建模的思路和要点：①选择人工神经网络算法(包括传递函数)与结构(人工神经网络隐含层数目和神经元个数)；②提高人工神经网络泛化能力的措施；③利用专业知识扩充人工神经网络训练用的数据样本。然后叙述了其数学模型在某船舶动力装置稳态、动态特性计算机仿真研究中的某些有意义的结果：①正常航行(四机双桨)稳态工况时各车令下液力耦合器的滑差；②不同螺旋桨螺距下的液力耦合器接合过程的滑差变化；③怠速→前进五的急加速过程的滑差变化。     

船用柴油机混合建模方法研究

鉴于单一的机理建模法和辨识建模法在船用柴油机建模领域都存在一定的不足,提出基于机理与网络辨识互补的船用柴油机混合建模方法。机理模型用来保证不同使用工况下的模型全局可信度,网络模型用来辨识系统中不可描述部分所带来的模型误差,二者通过互补形成混合模型。测试结果表明,采用混合建模方法可更好地反映船用柴油机的真实特性     

主动轮廓模型在运动舰船目标跟踪中的应用

应用数字图像处理技术对视频监控系统中的舰船目标进行运动检测与跟踪。针对水面环境存在的复杂变化,选用混合高斯背景模型的方法构建实时背景模型,应用背景差分法检测出监控画面中的运动舰船区域,并得到舰船目标的初始轮廓,再利用主动轮廓模型方法,提取运动舰船目标轮廓,并利用舰船轮廓实现目标跟踪。实验表明,算法可对目标轮廓进行较好地跟踪,并且复杂度较低。     

基于结果链的舰船研制过程建模研究

根据现有系统分析和过程建模的局限性,在舰船研制过程建模中采用了结果链技术(RCM),用形式化描述的方法对舰船研制的横向和纵向阶段进行了过程抽取.舰船研制系统过程的结果链建模使模型易于理解、分析和综合考虑,同时支持任务的分解和资源的分配,舰船研制项目模型和结果链模型的集成将有助于明确舰船产品模型和过程模型的关系,有助于舰船研制过程的管理和控制.     

舰船磁场模型参数在目标识别中的应用

在深入研究舰船磁场单一旋转椭球体建模及其模型参数稳定性的基础上,以该模型参数作为舰船目标识别的新特征量,用人工神经网络方法对船型、航向等目标模式进行识别,达到了良好的识别效果。     

水下非接触爆炸舰船动响应数值模拟

对舰船在水下非接触爆炸载荷下动态响应的研究有助于深入了解舰船失效规律和损伤机理,为舰船损伤分析与技术保障系统的建立提供良好的数据与技术支撑。本文基于视景仿真和舰船损伤仿真系统研究的需要,选取Multigen Creator和TrueGrid混合的建模方法;通过在Ansys系统中整合、重新构网生成混合计算模型,有效提高了LS-DYNA进行数值计算的精度;最后,通过模拟船体在非接触爆炸下的冲击环境,对舰船的加速度响应状况进行了数值及机理的分析。     

基于元任务的舰船总体任务可靠性建模方法

分析了传统舰船总体任务可靠性建模的弊端，提出了舰船元任务的概念，以及舰船元任务划分原则与元任务的分类。基于元任务改进了传统的舰船任务剖面，提出新的舰船总体任务可靠性模型，分析了基于元任务舰船总体可靠性模型的应用，示例表明了模型计算的可操性。     

液力耦合器的液压控制系统设计与仿真研究

液力耦合器是船舶动力系统的重要功能元件,在船舶发动机的空载启动、多机并车等运行状况下能够发挥重要的作用。液力耦合器需要传递较大的转速和功率,其工作稳定性和噪声振动特性对于船舶有重要意义。本文首先介绍液力耦合器的基本组成与工作参数,结合液力耦合器的功能特点设计了一种液压控制回路。详细介绍了液压控制回路的各个结构参数,并结合Ansys FLuent仿真平台进行了液压控制回路的液体流速仿真,可以有效提高液力耦合器的设计水平。     

一种基于参数估计的自适应舰船运动预报方法

运动预报是部分舰船系统的重要组成部分。为了有效地解决这一问题,文章提出了一种基于海浪峰值频率估计的自适应舰船运动预报方法。在舰船运动与海浪激励的建模基础上,建立了基于最小二乘估计的自复位海浪峰值频率估计器。采用自回归移动平均(ARIMA)模型拟合方法预报舰船运动,并通过海浪峰值频率估计值自适应调节ARIMA模型的采样周期,提高了复杂海况下对舰船运动的预报能力。该方法与常规ARIMA模型方法、反向传播神经网络方法的仿真对比结果表明了该方法在解决舰船动态预报问题上的良好精度和鲁棒性。     

云模型的舰船维修成本建模与预测

通过对舰船维修成本的准确建模和预测,降低维修成本,提高舰船维修质量,保证舰船良好工况,提出一种基于K均值指标聚类划分和粒子群优化的云模型下舰船维修成本建模和预测方法。以舰船维修的材料开销、人工开销、舰船寿命周期折损以及配件成本等参数为约束指标,采用K均值聚类算法进行维修成本指标系数聚类划分,将成本最优问题转化为聚类中心最短问题,并以此为优化目标函数,采用粒子寻优算法进行最优解求解,通过线性插值方法进行拟合计算避免解向量陷入局部最优,实现云模型的舰船维修成本预测。仿真结果表明,采用该方法进行舰船维修成本预测的准确性较高,维修效率和质量得到提高。     

波浪与防波堤护面块体相互作用模拟研究新进展

通过流固耦合三维数值模型与先进的GPU计算技术相结合,为模拟分析波浪与防波堤护面块体等水工构筑物的相互作用提供突破性的研究计算手段,能够克服现有连续介质波浪数学模型的不足,解决许多目前需要波浪物理模型才能解决的问题。该模型具有边界改变方便、成本低、分析速度快的特点,能满足多方案设计对科研的要求,因此在工程领域有广泛的应用前景。     

多领域统一建模技术在管路分析中的应用与发展

管路分析在液压(或气动)传动系统设计中占有越来越重要的位置,不但有助于液压系统中各元件的布置设计,还可以对管路中的压力分布和脉动进行分析,从而为减少液压系统中的振动、冲击和噪声。多领域统一建模技术为复杂管路的机、电、液、控耦合系统建模与分析提供了新方法,也为管路分析与设计提出了新挑战。本文首先对基于Modelica语言的多领域统一建模技术进行简述,重点综述了基于Modelica语言的多领域统一建模技术在管路分析中的应用概况,在此基础上给出了管路分析的未来发展趋势。     

小功率内河船舶油电混合动力系统的建模及仿真研究

本文提出了一种可用于内河小艇的混合动力系统。按照模块化建模思想,建立了混合动力系统中各典型部件的数学模型,并在Simulink平台上建立了该系统的动态仿真模型。针对该混合动力系统的运行特点,利用所建的模型进行系统动念性能仿真分析,实现了电机起动和柴电联合驱动的工作过程,验证了模型的可行性。这能为小型内河船艇的新能源改造提供一种解决方案,也为混合动力船的理论研究和控制策略设计提供一种实用的建模方法。     

基于神经网络的柴油机混合建模方法研究

针对柴油机性能仿真中的建模问题,分析不同建模方法的特点,提出机理和神经网络相结合的混合建模方法,采用神经网络在线补偿机理模型的误差,提高模型精度,并能够适应柴油机的时变特性。以6PA6型涡轮增压柴油机为例,在Matlab环境下建立机理-神经网络混合模型。仿真分析得出混合建模的一些结论。     

内河航道船舶航行操纵平面二维数值模拟初步研究

船舶航行操纵数学模型包括水流数学模型和船舶航行数学模型,其中水流数学模型是船舶航行模拟的基础。基于船舶航行操纵数学模型的基本原理,研究开发了船舶航行操纵平面二维数学模型,其中水流数学模型采用贴体坐标系下的平面二维水流数学模型,采用有限体积法对水流基本控制方程进行了离散,在求解过程中采用了欠松弛技术和逐线迭代法,船舶航行数学模型采用比较流行的"组合型"水动力模型,并采用有限差分法离散求解船舶运动方程。根据实船或船模在静水条件及均匀流条件下的航行试验资料,对所建立的船舶航行操纵数模进行了验证和参数率定,结果表明该船舶数模能够正确模拟船舶的航行操纵性能。     

船用逆变器电流随动控制策略研究

针对船舶电力系统大负载、强耦合特点,结合陆上大电网并网逆变技术,提出逆变器电流随动控制策略,研究船舶多能源供电系统中逆变器与同步发电机并联供电技术。通过理论推导以及数学模型的建立并进行仿真,获得所提出控制策略的实现及参数的确定方法。研究结果表明,采用所提出控制策略的逆变器与同步发电机并联构成的供电系统,具有稳定性高、动态特性好、供电质量优、发电机利用率高等优良性能。这种新型逆变器控制策略为新能源在船舶混合供电系统中的应用提供了新的研究思路,在船舶新能源逆变场合具有良好的应用前景。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

液压转向系统功率键合图模型的研究

依据功率键合图原理,研究BZZ5型液压转向器和负荷传感全液压转向系统的建模方法。这种功率键合图模型较通常使用的传递函数和方块图模型更接近于真实的非线性的物理系统,并比传递函数和方块图使用方便,且便于修改,可用来对液压转向器及液压转向系统进行更有效的计算机仿真和优化设计。     

基于知识工程的自升式钻井平台方案设计方法

针对目前自升式钻井平台方案设计特点,引入知识工程的理念,建立面向对象的知识表达方法及基于实例和规则的混合推理机制,采用参数化设计方法进行特征驱动,在快速生成设计方案的同时对设计进行检验并提出建议,使设计人员的工作重点从数据处理转移到对设计对象的分析上来.开发了原型系统,证明了该方法的有效性和实用性.