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。     

基于最小舵系能耗的操舵策略计算方法

对舵系能耗的构成进行计算分析，结合船舶操纵运动数学模型（MMG）建立舵系能耗计算方法，针对具体算例求解以最小舵系能耗为目标的最优操舵策略，讨论相关变量条件对操舵策略及舵系能耗的影响。结果表明：该计算方法具有可行性；对于算例船舶，以10°舵角操舵是使艏向角改变60°的最优操舵策略；不同的舵压力中心位置、舵阻力特性和初始航速条件不会改变算例船舶给定目标任务下的最优操舵策略。研究结果可为船上智能驾驶系统或驾驶人员做出操舵决策提供有效的算法支撑。     

新型操舵控制系统余度管理技术

为提高船舶操舵控制系统的可靠性,提出采用四通道余度管理技术,4套操舵控制箱互为备份,通过数据交叉链路和控制指令表决处理的冗余设计,当N(N≤3)套操舵控制箱发生故障下,保证系统还能正常运行并可靠工作.该技术在大型船舶自动操舵仪和无人船等领域具有良好的应用前景.     

新型操舵控制系统余度管理技术

为提高船舶操舵控制系统的可靠性,提出采用四通道余度管理技术,4套操舵控制箱互为备份,通过数据交叉链路和控制指令表决处理的冗余设计,当N(N≤3)套操舵控制箱发生故障下,保证系统还能正常运行并可靠工作。该技术在大型船舶自动操舵仪和无人船等领域具有良好的应用前景。     

高精度船舶自动操舵双闭环驱动控制系统

现有舰船上采用的操舵控制系统主要针对单闭环驱动,在双闭环驱动船舶上,经常出现转速驱动反馈动力反馈不足的问题。极大地影响船舶整体控制性。为此,提出高精度船舶自动操舵双闭环驱动控制系统。通过创建高精度操舵建模分析单元,对船舶双闭合驱动的多项数据进行综合采集与模型数据分析,完成硬件创建工作。在硬件平台基础上,添加双闭环频域控制算法,对双闭环驱动反馈数据的频域量进行调整计算,完成软件算法引入计算。实验证明,提出的高精度船舶自动操舵双闭环驱动控制系统,具有动力数据处理响应速度快、稳定好、鲁棒性强等特点,充分证明了设计的可应用性。     

船舶在波浪中的机动操舵仿真

依据MMG方程建立船舶在波浪中四自由度操纵运动模型,根据该模型进行船舶在波浪中定常回转运动仿真,通过仿真得到的定常回转直径与经验估算值比较,证明此仿真方法的可靠性.并在此基础上实现船舶单次机动操舵和多次机动操舵运动状态的数值模拟,从而反映出船舶的操纵特性,为船舶的实际机动操舵运动提供参考.     

基于马尔可夫过程的舵机控制系统可靠性分析

应用马尔可夫过程对船舶液压舵机控制系统可靠性数学模型进行建模,并通过元器件计数法计算出各个组件的失效率,得出舵机自动控制系统的可用度,为获得系统的可靠性和故障诊断提供参考。     

浅谈水面舰船操舵系统陆上联调试验

操舵系统陆上联调试验是为减小水面舰船研制风险,及时消除设备及元器件的早期故障,确保操舵系统协调、可靠、安全运行的有效手段,通过介绍操舵系统陆上联调试验的基本方案设施、场地要求及试验项目,进一步阐明了陆上联调试验的必要性和可行性.     

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。     

HQ-5GD型自动操舵仪在随动操舵时的动态分析

HQ-5GD 型自动操舵仪目前广泛应用于不同吨位的采用液压舵机的船舶上。经长期使用表明,该装置精度高(航向最高灵敏度可达±0.2°,随动操舵跟踪误差为±1°,轻浪情况下平均偏航角为±0.5°),性能优良,工作可靠(采用电子集成元件;两套独立控制系统及24伏直流电源经电磁阀操舵;微分、积分、此例讯号互相并联,调节方便,通用性好;设有偏航、失压报警),结构新颖,安装、维修方便。但该装置在随动操舵时,有时会出现自持振荡和冲舵现象,为消除     

船舶电气系统保护单元可靠性预计的修正方法

针对船舶电气系统保护单元的特点,提出对船舶电气系统保护单元进行可靠性预计研究,采用元器件的误动失效率代替元器件的通用失效率,即采用误动系数法修正传统元器件计数法的通用数学模型,提高系统可靠性预计的可信度。以船舶电站欠压保护单元的可靠性预计研究作为算例,计算出两种该欠压保护单元失效率的预计结果。研究结果表明:采用误动系数法,保护单元失效率仅为传统方法失效率预计结果的27.5%,基于误动系数法的保护单元可靠性预计是对传统元器件计数法的合理修正,对深入研究船舶电气系统可靠性建模工作提供更加有力的支撑。     

基于仿真的操舵系统故障风险分析方法

操舵系统的故障风险分析需求迫切,但传统基于经验的安全性分析技术在历史故障数据匮乏的情况下作用有限。为此,提出一种基于仿真的操舵系统故障风险分析方法。基于AMESim建立操舵系统的虚拟样机,并对其进行校核与验证以确保其可信性。进行典型故障模式的植入与仿真实验以获取故障仿真数据,并与Simulink进行运行场景的动力学联合仿真,根据仿真结果体现的安全风险对故障模式进行分类。以某型潜航器操舵系统为案例验证了所提出方法的有效性,该方法可为操舵系统及其他大型复杂机电液控制系统的故障风险分析提供参考。     

基于仿真的操舵系统故障风险分析方法

操舵系统的故障风险分析需求迫切,但传统基于经验的安全性分析技术在历史故障数据匮乏的情况下作用有限。为此,提出一种基于仿真的操舵系统故障风险分析方法。基于AMESim建立操舵系统的虚拟样机,并对其进行校核与验证以确保其可信性。进行典型故障模式的植入与仿真实验以获取故障仿真数据,并与Simulink进行运行场景的动力学联合仿真,根据仿真结果体现的安全风险对故障模式进行分类。以某型潜航器操舵系统为案例验证了所提出方法的有效性,该方法可为操舵系统及其他大型复杂机电液控制系统的故障风险分析提供参考。     

操舵模拟系统建模

分析了风和水流对船舶操纵性能的影响,研究船舶对操舵的动态响应．建立了在风和流共同作用下船舶操纵系统的动力学模型,用于模拟船舶在操舵后的运行状况。同时通过回转性实验对该模型进行了验证。     

船舶自动操舵数字多回路串级控制系统

本文根据数字控制系统设计原则，结合多回路控制的特点和船舶操纵性传递函数模型，对船舶自动操舵系统进行了直接数字化设计。形成了船舶自动操舵数字多回路串级控制系统，求出了系统航向有因路主调节器的Ｚ传递函数和舵角辅助量补偿回路副调节器的Ｚ传递函数，并且分别得到了主调节器和副调节器的计算机实现算法。     

舰艇操舵系统的发展前景

1 引言功率大可靠性好的船舶操舵系统已远远落后于时代发展的要求.本文通过描述与比较标准的(一般的)舰艇操舵系统、NAVSEA设计概念和转叶式操舵系统的可靠性和维护性,说明转叶式操舵系统不仅能消除设计中大多存在的问题,而且可以有效地降低成本.     

KaMeWa喷水推进器操舵反应慢故障分析

针对船舶在航行中操舵时,出现其中一台或多台KaM eW a反应慢而报警的故障现象,结合实际工作经验,总结归纳了该故障报警在液压伺服系统方面的原因,并对各种原因进行分析,提出相关预防及处理措施,为船舶轮机人员及维修人员排查KaM eW a操舵慢故障提供参考。     

仿生型操舵倒航机构倒航性能试验及数值研究

为研究喷水推进操舵倒航机构的倒航性能,以仿生型操舵倒航机构为研究对象,基于带自由液面的力特性循环水槽及操纵力试验台架,对操舵倒航机构在不同流量条件下进行水动力试验,采用六分量仪测量操舵倒航机构受到的力。基于CFD技术,采用RANS方法和VOF算法对该机构进行水动力仿真计算,得到作用于操舵倒航机构上的力及流场特性,并将该计算与试验结果进行比较。结果表明,计算与试验值存在一定偏差,但在工程可接受范围内,说明所采用的计算方法可以用来预测仿生型操舵倒航机构在倒航工况下的水动力特性。     

船舶操舵陆上仿真系统的研制

本文提出了一种新颖的旨在缩短船舶自动舵产品研制周期并降低海试成本的船舶操舵陆上仿真系统,并介绍了其硬件组成、各模块功能以及系统软件的设计.船舶操舵陆上仿真系统具有可扩充的船舶模型数据库,通过半物理和全数字两种仿真形式,既可用于检验实际自动舵产品的操舵性能,亦可对自动舵控制算法进行计算机仿真测试.实际使用表明,该系统运行可靠、结果可信.     

船舶建造规范操舵装置要求异同分析

本文以四种现行船舶建造规范对操舵装置的要求从系统设计，材料选择，强度计算及结构设计四个方面进行了对比分析，以便船用舵机的设计，选用，检验和使用者了解这些规范的要求，保证船舶的航行安全。