船舶电力系统的混沌振荡分析

为了研究船舶电力系统在周期电磁扰动下发生混沌振荡的规律,应用Poincare映射法给出了系统发生混沌的必要条件,同时应用Lyapunov指数判别系统在扰动下的动态行为,得出了系统发生混沌时扰动幅值和扰动频率的取值范围.仿真结果表明,Poincare映射法简单直观,可以给出系统运行的具体形式,同时和Lyapunov指数法相结合可以为抑制或消除船舶电力系统中的混沌提供数值计算依据.     

船舶电力系统自适应Backstepping混沌控制

为了抑制船舶电力系统在周期电磁扰动下可能产生的混沌振荡,在两机并联模型的基础上,应用自适应Backstepping方法设计了系统的混沌控制器。应用Lyapunov稳定性理论证明了在该控制器作用下,系统能够保持闭环渐进稳定。仿真结果表明,混沌控制器能够以较快的收敛速度抑制系统中的混沌,使系统状态迅速稳定在平衡点,同时还能够以较快的速度辨识出导致系统产生混沌的参数。     

舰船电力系统混沌运动的数值分析

为了研究舰船电力系统在周期电磁扰动下会发生混沌振荡的规律,应用Melnikov和Lyapunov指数两种方法对系统进行了混沌数值分析.Melnikov方法给出了不变流形和不稳定流形横截相交的必要条件,从而判断混沌运动的发生,同时应用Lyapunov指数,判别在扰动下的系统动态行为.仿真结果表明,Melnikov方法能给出系统发生混沌的解析条件,但仅为必要条件,而充要条件则由Lyapunov指数给出.     

利用混沌理论进行船舶电力系统脆性模型仿真与分析

在求解随机、非线性系统的运动规律时,系统的不确定性往往使求解结果不唯一或者不够精确。混沌理论由于其周期循环特性、对输入条件的敏感性和内相关性等特点,被广泛运用在非线性系统中。船舶电力系统结构和组成复杂,是典型的非线性系统。本文将混沌理论应用于船舶电力系统的脆性模型仿真与预测分析上,取得良好的效果。     

船舶横摇运动中的混沌及其非线性简捷控制

为了描述并控制船舶横摇运动中的非线性随机现象,用混沌的Duffing方程刻画船舶横摇运动的非线性现象,符合程度较好,说明船舶在海浪作用下的运动在一定条件下可能产生混沌现象。采用精确反馈线性化和闭环增益成形算法相结合的非线性简捷控制方法控制船舶横摇运动中的混沌,取得了令人满意的控制效果,仿真结果验证了所设计的控制器具有良好的鲁棒性。     

基于双脉冲参量微扰的船舶运动混沌控制技术

提出了双脉冲参量微扰控制混沌系统的方法,针对船舶运动中存在的混沌现象,以某型军用舰船运动非线性模型为例,在系统参量微扰中引入脉冲控制策略,研究了改进的双脉冲参量微扰方法的控制效果及控制规律.数值仿真结果表明,该控制方法能将受控系统稳定到周期轨道或不动点上,具有良好的控制效果.     

基于RHR算法的舰船电力系统混沌振荡参数计算

为提高舰船电力系统的稳定性,给出了应用RHR算法计算两机并联舰船电力系统Lyapunov指数的推导过程,并根据Lyapunov指数的性质分析系统的动力学行为。结果表明:当系统中存在的周期扰动满足一定条件时,系统进入混沌振荡,应用RHR算法定量得出系统发生混沌时扰动幅值和扰动频率的取值范围,同时RHR算法的收敛速度快,为抑制或消除舰船电力系统中的混沌提供了数值计算依据。     

基于Lyapunov指数的舰船电力系统稳定性分析

判断系统混沌的方法较多,Lyapunov指数方法是一种定量的判定混沌的方法.建立了舰船电力系统两机并联的非线性数学模型,用Jacobian算法计算电力系统存在电磁功率扰动情况下的Lyapunov指数谱,并画出了在扰动因子b变化下的系统相位图.仿真结果表明,在扰动因子b不断增加的过程中,系统经历了倍周期分岔到混沌的动态过程.当b=1.27时,系统出现了混沌振荡,相应的相位图正好形象地说明了这一点.     

基于自适应Backstepping方法的舰船电力系统混沌控制

将自适应Backstepping方法运用到舰船电力系统的混沌运动的控制中,可以将混沌系统稳定在平衡点,从而达到对船舰电力系统混沌运动的有效控制。根据船舰电力系统应用模型,该文设计了自适应控制器,当舰船电力系统处于混沌运动时该控制器自动开启。数字仿真表明该方法能够达到迅速抑制混沌的目的。     

水下超空泡航行体的多稳态运动

超空泡技术可以大幅提高水下航行体的速度,但在实验中往往受入水状态的影响而运动失稳,针对该问题本文研究航行体的多稳态运动.基于动力学行为分布图和相轨迹图判定了航行体系统具有稳定运动、周期振荡、非周期混沌振荡3种稳态运动,以及稳定运动与周期运动共存、周期运动与混沌运动共存2种多稳态运动现象.并采用仿真工具验证了航行体的多稳...     

一个新混沌系统的非线性反馈同步

研究了一个新的混沌系统的混沌同步问题。基于Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈混沌同步方法,给出了该系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围;结合参数自适应混沌同步方法,实现了该混沌系统与统一混沌系统的异结构系统快速同步。数值仿真证明了该方法的有效性。     

混沌隔振方法研究

为了消除舰艇辐射水噪声中的线谱成分,提出了利用非线性隔振系统在混沌状态下的特殊性能来提高隔振性能,特别是提高线谱隔离能力的混沌隔振方法.说明了混沌隔振方法的原理,给出了混沌隔振性能评价指标.实验证明该方法能有效地隔离结构噪声中的线谱成分,并具有良好的整体隔振性能.     

一类时滞系统的可靠控制设计

研究一类不确定、时滞、非线性系统的可靠控制问题，针对一类含有时变多状态滞后、参数不确定性和未知非线性的系统，采用带有滞后的状态反馈控制，给出时滞系统对执行器失效和传感器失效具有完整性的充分条件和可靠控制算法。仿真结果验证算法的有效性。     

Alford力作用下计及叶片振动的转子-轴承系统动力学特性分析

为了分析非线性耦合因素与叶片振动对转子-轴承系统动力学特性影响,文章将叶片模化为悬臂梁结构并利用假设模态法离散简化,建立了阿尔福德(Alford)力作用下计及叶片弯曲振动的系统动力学模型。采用Runge-Kutta法对非线性振动微分方程进行数值求解,通过系统响应的分岔图、时间历程图与频谱图、轴心轨迹图、Poincaré映射图和相图研究了叶片弯曲变形以及Alford力对系统的非线性动力学行为的影响。结果表明:叶片振动使系统的不稳定区域提前,转子发生混沌运动的转速范围增大;叶尖气隙引起的Alford力使系统的运动状态变得更为复杂,油膜非线性更加明显。     

基于ARM-FPGA的推进电机振动反馈系统设计

针对船舶推进电机监控精度高、实时性强等需求,本文提出一种基于ARM和FPGA的异构架构的电机振动信号反馈系统,对旋转机电设备的振动加速度信号进行采集处理分析,并根据控制器要求发送振动数据,实现了推进电机振动信号的实时反馈功能。实验验证了系统的精度与实时性,保证系统高效运行。     

船舶智能结构振动反馈控制研究

针对船舶结构特点,以压电(PZT)材料作为反馈传感器和控制作动器,粘贴在船舶板梁结构表面,形成智能结构反馈控制闭环系统,使结构振动得到有效控制。从PZT材料的本构方程出发,建立了压电智能结构的传感器、作动器以及振动控制有限元方程,并用ANSYS软件进行了数值仿真研究。数值算例验证了智能结构在结构尺寸和厚度比较大的船舶板梁结构振动控制的可行性,可以给船舶结构振动控制提供一种新的途径。     

船用气囊隔振系统的非线性动力学特性

气囊隔振系统通常被广泛应用于对舰船或潜艇上的大型旋转机械实施隔振控制。然而,船舶在航行时,隔振系统有时会产生过大的位移,会呈现出一些非线性动力学现象。文中以带间隙的线性弹簧限位器的隔振系统为研究对象,考虑了垂直和偏转两个方向的运动,基于分析力学的相关理论建立了具有旋转偏心质量的气囊隔振系统非线性动力学模型,并且采用数值方法重点分析了该系统的非线性动力学行为以及参数变化对系统动力学特性的影响。结果显示在低转速时,系统呈现出准周期运动特性;随着转速的增大,系统运动中出现混沌、周期3、5、7及准周期运动等一系列的非线性动力学现象。     

船舶液压起重机延迟反馈吊重消摆控制

由于操纵和工作环境的变化，起重机的吊重在工作过程中会产生摆动，这种摆动降低了起重机的工作效率和安全性能。文章以集美大学轮机工程实验中心船舶液压起重机为研究对象，采用机电液仿真建模技术及拉格朗日方程，在MATLAB Simulink仿真软件平台上，建立起重机操作液压系统及吊重摆动模型，采用与试验数据对比的方法对所建立的模型进行验证。设计基于吊重摆动位置延迟反馈的控制器，通过将延迟反馈信号叠加到操作信号上的方法实现吊重的消摆控制。结果表明，在各种操作情况下，延迟反馈控制器均能很好地抑制吊重的摆动。     

39 000 dwt 散货船总振动分析

利用NAPA软件强大的编程能力,应用迁移矩阵法开发了用于分析船体总振动固有频率和振型的工具箱。由此自动获取计算总振动所需的几何和工况数据,从而推出了将船体三维建模、装载工况与总振动分析结合起来协同设计新方法,并将此方法成功应用于一艘散货船的总振动分析。     

往复泵运动机构磨损对振动特性的影响分析

往复泵运动机构磨损是影响其性能的主要因素,研究掌握运动机构磨损引起的振动特性,对设备故障诊断和状态监测具有重要意义。由于往复泵组成部件较多,结构复杂,仅依靠对振动数据进行分析的信号处理方法难以准确分析和判断设备性能。通过开展基于运动副磨损对振动特性影响的机理分析,建立曲柄连杆处运动副的接触-分离2种状态力学和数学模型,并利用数值计算方法,分析运动副不同磨损间隙状态下,运动机构运动学、动力学和振动特性,掌握磨损间隙对设备的振动性能的影响,发现磨损间隙的存在对舱底泵的运动特性和振动特性有较大影响。