基于非线性Backstepping的船舶动力定位控制算法研究

船舶动力的定位控制属于是闭环控制系统,因风浪等一些环境产生的干扰,使船舶动力的定位控制存在不确定性的干扰控制问题。当前算法对船舶的动力进行定位控制时没有对船舶的动力进行定位,导致船舶动力定位控制不准确的问题。提出一种基于非线性Backstepping的船舶动力定位控制的算法。对船舶动力定位控制的数学模型进行构建,利用非线性Backstepping反步积分的控制原理为基础,通过对Lyapunov函数递推进行2步船舶控制律进行构造,有效地提高了定位的精确度,由此完成对非线性Backstepping的船舶动力定位控制算法的研究。实验结果证明,利用该算法使船舶动力定位控制的精确度较高。     

模糊控制方法的水面船舶动力定位控制

传统船舶动力定位控制算法,在动力输出参量耦合情况下,存在动力阈值系数定位误差过大的问题。导致后续控制变量周期变化不稳定,无法准确控制船舶全局动力输出。为了解决上述动力定位控制问题,提出模糊控制方法的水面船舶动力定位控制。基于模糊控制方法的广域性,对动力控制参量进行模型计算;根据模型完成对动力变量目标位置定位量的优化。最后,根据优化阈值利用模糊神经算法,完成对输出控制量策略的更新,实现提升动力定位控制精准度,减小控制误差的效果。通过与传统算法的效果对比表明:提出的控制方法,具有定位速度快、精度高、资源消耗小的特点,更适合实际船舶动力定位控制场景的应用。     

基于模型预测控制的船舶动力定位约束控制

研究了模型预测控制在船舶动力定位系统约束控制中的应用,建立了3自由度动力定位船舶的数学模型,提出了船舶动力定位系统设计中应考虑的各种约束.针对某供应船,根据模型预测控制理论进行了动力定位控制器设计,使约束的处理问题贯穿于控制系统设计的始终.仿真试验验证了模型预测控制算法应用于船舶动力定位约束控制的有效性.     

GPRS复合中继设备在船舶定位中的应用

船舶定位中具有随机振荡性,采用传统的传感融合跟踪定位方法容易出现漂移失真,提出一种采用GPRS复合中继定位的船舶定位方法。采用GPRS复合中继节点部署方法进行船舶无线传感网络设计,结合BPSK调制方法构建船舶定位的多径传输链路模型,采用GPRS复合中继设备进行中断保护控制,构建船舶定位系统的电路系统模型,采用随GPRS通信和中继传输控制方法实现船舶定位优化。仿真结果表明,采用该方法进行船舶定位的准确性较好,定位控制过程具有较好的稳健性。     

基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计

潜艇航行过程中受到航迹惯性扰动的影响,导致定位精度不高,为了提高潜艇的航迹性能,提出基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计方法,以潜艇航行的俯仰角、横滚角和转向惯性力矩等参数为约束指标,构建潜艇航迹定位的姿态参量控制模型,对定位姿态参量采用遗传算法进行融合滤波,结合Kalman滤波进行小扰动抑制,提高潜艇航迹定位的抗干扰能力,实现航迹定位控制律优化。在控制模块进行算法的程序加载,实现定位控制系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行潜艇航迹定位控制的精度较高,定位抗干扰能力较强。     

集装箱运输船用起重电气设备定位控制系统

传统起重电气定位控制系统的控制结果精准度受到外界环境影响,导致系统控制定位结果精准度差,为了改善该问题,提出集装箱运输船用起重电气设备定位控制系统。采用RS485通讯方式构建起重电气设备定位控制系统的网络通讯,选择ET070 7寸PLC工控机人机交互界面,并利用USB SLAVE接口,连接触摸屏和具有RS485通讯端口的控制器,使系统具有支持RS485和RS232通讯的功能。采用条码测距定位装置,固定于轨道下方和内侧腹板上,形成闭环反馈控制。依据硬件设计思路,设计编码算法流程,实现起重电气的精准定位控制。在Labview环境下进行实验分析,由实验结果可知,该系统最高定位精准度可达到96%,具有良好的控制效果。     

基于预测函数算法的船舶动力定位系统控制

在系统分析和研究船舶动力定位的基础上,提出了一种基于预测函数控制的船舶动力定位方法,设计了预测函数控制器。在船舶动力定位部分,介绍船舶动力定位系统数学模型的选取,在预测函数控制部分,具体的探讨了预测函数控制方法的原理以及具体的算法。最后采用工程数据,对该算法进行了仿真验证,结果表示,预测函数控制方法能对船舶进行有效的定位。     

翻车机定位系统改造

针对秦皇岛四期煤码头引进的翻车机原控制定位系统存在的车皮定位不准确的问题,将定点定位 方式改造为随动控制方式,技术改造后的车皮定位准确,满足实际生产作业要求。     

基于PID算法的船舶动力定位数值模拟研究

船舶动力定位技术可以使船舶,尤其是工程船舶更具有机动性,船舶可以机动灵活地进行机动控制和定位。动力定位发展至今,已经发展了多种定位方法。本文主要针对较为经典的PID控制算法,对船舶进行动力定位控制的时域模拟,计算风、浪、流影响下船舶的动力定位和运动情况,分析各个推进器的推力输出和角度变化,评估船舶动力定位的能力和动力定位的可靠性。     

动态不确定海况下的船舶动力定位控制算法

为提高在环境干扰力的影响下船舶动力定位系统的精确性和稳定性,本文建立以船舶动力模型以及环境干扰力模型为基础的动力定位数据模型,同时提出了船舶动力定位控制方法,在此基础上提出建立模糊PID控制模型并进行仿真分析试验。结果表明,在环境干扰力的影响下,模糊PID控制的系统比较稳定且有较强的抗干扰能力,能够达到较精确的定位控制效果。本研究结果为船舶动力定位研究提供一定的理论指导和参考价值。     

基于云模型的舰船动力定位控制系统设计

船舶动力定位控制是保证船舶平稳运行的关键。本文首先研究了云模型理论,对云模型控制进行深入分析,在船舶动力定位系统数学模型和云模型的基础上,建立了动力定位云模型控制器,并且利用基于遗传算法的粒子群算法进行控制因子的优化,最后进行控制系统仿真,实验结果表明,本文算法能够对船舶动力定位起到很好的控制作用。     

动力定位控制系统研究

回顾近年来船舶与海洋工程动力定位控制系统的研究成果,总结动力定位控制系统中的滤波技术及典型的控制策略,提出将控制系统分为主动式控制和被动式控制.     

主机、齿轮箱基座总段安装的精度控制

通过对总段搭载的反变形进行控制,对主机、齿轮箱基座定位安装中的前期准备工作、定位测量进行控制,最终达到缩短船台施工周期、确保轴线安装精度的目的。     

焦炉大车走行定位的模糊控制研究

焦炉四大车走行控制直接影响焦车定位的准确性和快速性.由于设备和非线性等因素的影响,很难建立准确可靠的系统数学控制模型.文中根据焦炉大车的运行特性,综合应用传感器检测技术、PLC控制技术和模糊控制技术,实现了四大车位置的精确测量和准确定位.实际运行表明,这种控制策略能够较好地解决焦车定位的准确性和快速性问题.     

舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法

常规的阵列天线控制方法通常难以与短波信号定位技术相结合,导致阵列天线抗干扰能力较差,因此设计了一种舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法。研究短波信号自适应定位方法,基于该自适应定位方法建立阵列天线解析表达式,将短波信号定位技术应用于阵列天线自适应抗干扰控制方法中,实现舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法的优化。根据实验结果可知:该方法在受到干扰后得到的信噪比在扫描角度相同时均大于2种常规方法,其平均信噪比较2种常规方法大约1.62 dB和2.21 dB,可知该短波信号自适应抗干扰能力优于常规方法,实现了阵列天线控制方法的优化。     

高桩码头PHC桩定位施工工艺及方法研究

近年来随着PHC桩生产工艺的日益成熟,PHC桩在诸多高桩码头工程中得到广泛应用,其中桩位定位技术也随之日益发展和完善。对于PHC桩高桩码头而言,PHC桩基的施工质量在高桩码头整体工程质量中起着决定性的作用,其中桩位的控制对桩基的质量有着很大的作用,桩定位的好坏直接影响上部结构的尺度和受力情况,从而影响整体码头的质量。桩的定位可根据项目实际环境条件及桩位布置进行选择相应适合的技术方法,桩的定位分平面定位和高程控制,测量定位所用到的仪器设备可选择水准仪、经纬仪、全站仪和GPS,仪器间可互相配合使用。本文就PHC桩定位施工方法进行总结阐述,并结合实际的施工案例进行实际应用的谈论,以期为相似高桩码头工程桩定位控制提供参考。     

六点定位原理在船舶分段定位中的应用

本文结合船舶分段类型及定位特点,按照六点定位理论依次定位面、线、点快速约束立体刚体空间自由度的思路,阐述船舶分段的数据处理方法、分段定位流程以及精度控制要领,旨在通过合理运用六点定位理论,完善定位工艺,提高分段定位的效率。     

平面位置控制在清淤系统中的应用

根据港珠澳大桥项目清淤装置的清淤功能要求,提出了基于GPS平面定位实现清淤设备平面位置控制的解决方案。文章从GPS工程坐标的求取、清淤桁架中心坐标的计算、碎石垄显示和清淤桁架中心在碎石垄的平面定位、清淤桁架的位置控制等方面展开,详细介绍了如何实现清淤桁架的平面定位和平面位置控制。     

基于OIPSO算法的环境最优动力定位控制器设计

环境最优动力定位控制是一种以能量消耗最少为目标的动力定位控制方法,在不需要任何环境传感器的情况下,使其保持在设定区域且消耗能量最少,节约燃料、减少有害气体的排放。首先,提出一种带有目标性初始化粒子群的改进粒子群优化算法(OIPSO),通过引入混沌算子,利用信息熵进行评估对初始化粒子种群进行调整以提高粒子群算法全局搜索能力和收敛速度,具有大范围全局寻优能力。其次,研究设计环境最优艏向控制器控制律,该控制律能满足欠驱动船舶动力定位的控制需求。最后以Cyber Ship Ⅱ动力定位模型船为对象进行仿真验证。结果表明,所提出的寻优算法和改进控制律达到了设计的目的。     

深水定位系泊系统集成及控制系统研究

采用集中检测及控制技术将深水定位系泊系统集成为一个整体并加以控制,集成及控制系统模拟采样平台的运动坐标数据（采用仿真信号）,检测定位锚机锚索张力及长度,通过传感器检测风向、风速、海流和波浪,并实时显示和信息分析处理,建立适应复杂海洋环境下的多点系泊控制数学模型和算法演算,通过仿真实现深水定位系泊系统的自动定位控制功能。