柴油机抗冲击性能实船水下爆炸冲击试验研究

柴油机是现代舰船主要动力源之一,其抗冲击性能直接影响舰船生命力.舰用柴油机具有体积重量大、附属设备多、运行维护要求高等特点,难以在陆上进行抗冲击台架试验.实船水下爆炸冲击试验是发现舰用柴油机抗冲击薄弱环节,检验舰用柴油机抗冲击性能的有效手段.通过试验中对舰用柴油机进行运行监控、实时测量,以及试验后对柴油机进行拆检分析,初步总结出舰用柴油机的抗冲击薄弱环节,提出舰用柴油机冲击防护设计建议,研究成果可应用于舰船动力设备抗冲击防护措施设计中.     

舰船平台罗经航向误差的标校

为了使舰船平台罗经在安装和使用过程中,更准确有效地标校输出航向,从平台罗经的基本原理及特点出发,结合实际操作经验,重点介绍了几种测量平台罗经输出航向误差的方法,并介绍了数据处理的相关知识,然后将这些方法测量出的误差对平台罗经进行了标校.经后续试验验证,标校后的平台罗经输出航向完全能满足舰船导航及舰载高精度系统的精度要求.所介绍的测量方法,对舰船平台罗经以及其它载体上的平台罗经的标校都有重要的意义.     

基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统

针对当前舰船航行安全监控系统在运行时,监控测量精度较低,导致系统测量的周期性脉冲信号较为分散的问题,设计基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统。硬件部分设计舰船航行安全监控控制器,实现监控控制模块功能,设计安全监控信号输出接口,分析船用发动机各种状态参数。软件部分设计采用高精度傅里叶分析法,接收监控测频数据,制定串口通信程序数据分析过程。设计监控信号接口输出代码,通过监控信号接口输出分析结果,完成舰船航行安全监控系统设计。测试结果表明,基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统监控测量的周期性脉冲信号较为集中,能够有效提高监控测量精度。     

基于神经网络参数优化的舰船柴油机故障诊断

柴油机是舰船的重要组成部分之一,与运行安全密切相关。当柴油机发生故障后,必须及时查明故障原因,采取相应的方法消除故障,使柴油机恢复正常工作,为舰船安全航行提供保障。舰船柴油机的运行可靠性直接关系到航行安全性,而各种故障是影响柴油机可靠性的主要因素,所以对故障进行准确诊断显得尤为必要。为提高诊断的准确性,可对神经网络加以合理运用,通过网络参数优化,能够使精度得到保障,并进一步缩短诊断时间,这对于舰船柴油机故障诊断效率和质量的提升意义重大。     

利用船载GPS姿态仪提高磁场的测量精度

舰船的磁场是舰船物理场的重要信息,对它的测量对研究舰船物理场的特征具有重要的意义。然而,在海水中舰船的磁场信息势必受到舰船姿态信息变化的影响,因此提出修正舰船姿态信息对磁场测量影响的方法。本文具体论述了用船载GPS姿态仪获取舰船姿态信息的原理和实现方法,并提出了用舰船姿态信息修正舰船磁场的计算方法,从而提高舰船磁场的测量精度。     

基于PLC的舰船柴油机水温测量和自动控制系统开发

传统系统只具备单层控制功能,面对极寒天气时柴油机水温低于标准值,为此提出PLC舰船柴油机水温测量和自动控制系统。硬件上选择PLC并与其他硬件连接,强化PLC和可视化触摸屏之间的连接。软件上根据质量守恒和热力学定律,建立热量传导模型测量水温,采用PLC设置模糊控制和PID控制程序自动控制水温。实验结果表明,相对传统系统,本文系统的舰船柴油机水温控制效果更优。     

神经网络算法的舰船间距快速预测

间距预测是保证舰船航行安全的重要技术,传统方法存在舰船间距预测不准确,精度低等不足,为了提高舰船间距预测精度,提出基于神经网络算法的舰船间距快速预测模型。首先分析当前舰船间距预测的研究现状,找到引起舰船间距预测不足的因素,然后引入神经网络算法对舰船间距变化特点进行深入挖掘,建立舰船间距快速预测模型,最后采用VC++6.0编程程序实现舰船间距快速预测仿真实验,结果表明,神经网络算法的舰船间距预测精度超过90%,远远高于其他舰船间距预测模型,而且舰船间距预测速度快,减少了舰船间距预测的时间,具有比较明显的优越性。     

基于小波和仿射不变矩特征融合的舰船型号识别

针对不变矩对仿射形变目标描述的不足,为提高舰船型号的识别精度,提出一种基于小波和仿射不变矩特征融合的舰船型号识别方法.首先对二值舰船图像进行归一化处理,并分别提取归一化舰船图像的小波矩特征值和仿射不变矩特征值;然后通过计算样本特征均值与标准差的比值,选择出鲁棒性好、稳定性高的特征,通过归一化方法进行融合;最后构造五类舰船的样本集,采用支持向量机(SVM)作为分类器识别测试样本的型号,分析不同矩特征、样本集大小、SVM参数、本文方法对识别精度、稳定性的影响.实验结果表明,文中给出的算法提高了识别精度,并且在训练样本集较小时仍能获得88%以上的识别率.     

遗传算法和神经网络在船舶柴油机故障诊断中的应用

为提高船舶柴油机故障诊断的精度,以及改善神经网络收敛速度慢,易陷入局部最优解的情况。提出一种基于改进遗传算法和RBF神经网络相结合的智能诊断方法,并将其应用于船舶柴油机故障诊断中,改进的方法优化了神经网络的隐节点、宽度参数以及中心向量,用最小二乘法训练网络隐层到输出层的权值。最后在Matlab仿真软件下,对船舶柴油机故障诊断模型进行仿真实验。实验证明,自适应遗传算法优化的RBF神经网络,诊断速度快,诊断精度高,收敛效果好,能较好地应用在船舶柴油机的状态监测和故障诊断中。     

基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制

舰船电机的传感器控制是保障舰船电机稳定供电输出的关键技术,电机控制容易受到电磁耦合小扰动干扰,导致控制精度不高,提出基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制方法,采用滑模观测器进行舰船电机输出的电流、电压、功率等参量的原始采集,对采集的电机控制原始信息进行自镇定性处理,设计舰船电机的输出等效电路模型,构造电机无位置传感控制器的电流电压转换电路,采用滑模反演积分控制方法进行控制误差补偿,提高电机输出参量的调制精度,实现舰船电机的无位置传感器控制。测试结果表明,采用该方法进行舰船电机无位置传感器控制的输出性能较好,电机输出电压稳定,功率因素得到较大幅度提高,改善了舰船电机工况稳定性。     

基于无线供能的船用柴油机曲轴扭矩在线检测技术研究

介绍了由谐振非接触供电模块、应变片扭力检测模块、信号无线收发模块等组成的扭矩信号采集装置,将其应用在船用柴油机的曲轴扭矩检测。通过试验,实现了对船用柴油机曲轴扭矩检测系统的输出电压计应变量的连续采集,完成了对船用柴油机曲轴扭矩的在线实时检测。该装置性能可靠、精度高、实时性好,在轮机管理方面具有较好的实际应用价值。     

船舶主机轴系交变扭矩与扭振测试装置

文章阐述了交变扭矩与扭振检测装置的测量原理.详细说明了交变扭矩扭振检测装置的组成,并提供测试相关的实时图形数据.装置特点是能够实时显示扭振时域、频域数据、曲线图和3DFFT色谱图,直观明了,无需事后分析处理.     

200kN.m扭矩标准装置智能管理系统研究

随着国际工业和智能化的快速发展,大扭矩测量和校准技术需求越来越迫切。上海船舶设备研究所成功研制了国内首台大扭矩标准装置,解决了工业部门对大扭矩标准装置的迫切需求,该装置达到了国际领先水平。文章以一种大型扭矩标准装置智能管理系统的研究工作出发,介绍了静重式大扭矩标准装置电气控制系统的原理、组成、功能、控制软件和组态软件的设计要点等,为200kN.m扭矩高准确度量值传递提供了技术手段。文章为扭矩专业的计量和测试人员提供了静重式大扭矩标准装置控制系统和组态软件系统设计的技术指导。     

基于DSP三电平异步电动机直接转矩控制研究

本文研究了基于合成矢量的三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)方法,并通过了仿真验证。此方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效的实现了DTC系统,不但能够有效地控制了三电平逆变器的中点电压,并能够有效抑制了输出电压的跳变;而且具有转矩输出高频脉动小,转子转速波动较小的优点,达到了很好的控制性能。     

基于液力偶合器试验曲线的数学模型

在船舶动力装置稳、动态特性研究中,需要知道液力偶合器在任意工况下的力矩特性,但厂家提供的试验特性图只包含数条泵轮转速恒定情况下小滑差范围内输出力矩随涡轮转速变化的特性曲线。本文先根据液力偶合器的物理特性得出力矩外特性的解析式,再利用试验曲线提供的数据求出该解析式的系数,然后利用已知系数的力矩表达式,将泵轮转速恒定时的力矩试验特性曲线扩充到整个涡轮转速变化范围。最后将这些扩充了的力矩特性曲线进行曲面拟合,从而得出液力偶合器在任意输入泵轮转速和任意输出涡轮转速下的力矩特性,进而获得船舶动力装置仿真研究中液力偶合器完整的数学模型。     

带漂角和输入饱和的水面船舶航向控制

[目的]为处理水面船舶航向控制过程中受到的非零漂角和输入饱和影响,提出一种基于反步法的航向控制方法。[方法]首先,利用相对速度求出实际漂角,再通过漂角对航向角误差进行修正;然后,采用一种预滤波方法减小航向改变时对航速变化的影响,同时引入双曲正切函数和Nussbaum函数逼近输入约束,结合自适应律对逼近误差和艏摇方向上的扰动进行估计;最后,借助指令滤波器简化反推过程,并通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。[结果]仿真结果表明,所提控制器有效减小了水面船舶的航向输出误差,且能始终保持较小的控制输入力矩。[结论]研究成果可为水面船舶航向控制设计提供参考。     

五相感应电动机加入三次谐波电流的仿真分析

本文运用傅里叶分析和绕组函数的方法,推导了集中整距绕组五相感应电动机的磁动势,得出集中整距绕组五相感应电机能更好地增加电机的电磁转矩、提高转矩密度.同时给出了静止坐标系(a-b-c-d-e)下考虑三次谐波电流的数学模型,通过比较绕组中加入和不加入三次谐波电流的仿真波形,得到集中整距绕组五相感应电机加入三次谐波电流能够提高转矩密度的结论.     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

本文设计了一台具有较低转矩脉动的五相无刷直流电机，对电机在运行过程中发生故障时的性能做了分析，提出了一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法，使其在发生故障时也可以平稳运行。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算，采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动。通过仿真验证了该方法的有效性。     

排水板测深中脉冲法的测量误差研究*

为研究脉冲法在排水板打设深度方面的测量误差,进行了室内试验:将排水板浸入水中不同长度,得到不同浸入长度条件下排水板的测量长度。将测量误差与浸入长度比较,得到测量误差变化的一般规律,指出影响测量误差的主要影响因素。     

船用天文测姿系统测量误差影响因素分析

通过分析和推导船用天文测姿系统的各项误差源,建立各项误差与测量误差之间的数学模型,为航姿测量误差的定量计算提供理论基础,并对系统测量误差进行计算,绘制相应的影响曲线.