船舶相对运动速度检测方法研究

通过分析光电编码器检测法和激光测距检测法的优缺点,提出了基于对射型超声波传感器的船舶相对运动速度检测新方法.为提高该方法的检测精度,特别设计了相对时差测速方案.     

船舶艉轴测速单元的设计与实现

船舶艉轴速度在中速主机船舶换向和船舶航行指示中必不可少.本文提出一种基于单片机的通用型船舶艉轴测速系统.包括输入信号调理单元,DA转换单元,电子显示,模拟输出显示,485通信单元等.为了更好的适应发展与变化的需求,该方案在硬件和软件设计上都做了通用性的设计.该测速装置也可用于船舶主机的测速,系统最高频率在50KHZ.测速电路板在高温和电磁辐射下工作良好,达到了预期设计目的.     

主机冗余多传感器测速数据处理算法研究

针对船舶主机遥控系统的冗余多传感器测速系统结构,为改进传统的船舶主机测速算法,通过基于测量误差理论和物理量限值的分析,提出了一种主机冗余多传感器测速数据处理算法.该算法具有转速输入通道故障判断、转速测量值滤波和冗余多路转速值取舍等功能.经试验应用,达到了预期的效果.     

堆料机编码器测量系统的设计

为准确获取堆料机行走位置、旋转和俯仰角度信息,采用FM 451功能模板读取绝对值编码器和增量型编码器数字信号,解决了S7-400不能同时读取以上两种编码器信号的问题.介绍了系统设计,系统配置及程序编辑.系统投入使用后,数据信号准确,为堆料机持续正常作业提供了保证.     

基于MPEG-4的视频流编解码技术研究

介绍了MPEG-4标准视频压缩技术和几种基于MPEG-4标准的实用软件编码器,并详述了用XVID编码器获取MPEG-4标准视频流的方法,对其编码效果进行了测试,并给出了测试结果.     

同时提高测速和测高精度的小卫星SAR编队构形

针对主星伴随小卫星SAR的干涉几何关系,在分别给出其测高和测速原理的基础上提出了多基线干涉提高测高精度的方法和利用对称性解耦合提高测速精度的方法.利用仿真结果对两种方法的有效性进行了验证.最后将两种方法综合运用到分布式小卫星的空间编队构形中,给出了一种空间编队构形,对编队构形优化设计具有重要意义.     

RTG编码器反馈信号干扰问题的新型解决方案

为解决因拖令电缆屏蔽层老化而产生的编码器反馈信号干扰问题,提出并实施一种采用电流信号传输模式的新型解决方案.将编码器原先的电压信号传输模式转换为电流信号传输模式,从而保证在除去屏蔽层作用的前提下,编码器的反馈信号能正常传输.该方案取得良好经济效益.     

基于DSP+FPGA的船用推进电机转速检测方法

采用M/T法转速测量原理,提出了一种基于DSP+FPGA的转速测量方法。FPGA检测光电编码器输出脉冲,根据正交编码特性判断旋转方向,同时对信号四倍频处理,提高了转速检测精度。FPGA在设定的控制周期内完成转速检测,产生DSP数据读取中断,DSP通过地址线和数据线读取FPGA存储的转速信息并进行转速计算。仿真和试验验证了FPGA转速检测程序的准确性。该检测程序测速精度高,低速检测性能好,适用于低速大功率的船用电力推进转速检测,并可直接作为转速检测模块应用于控制系统。     

GPS在船舶航速和计程仪改正率测定中的应用

大型船舶运动性能的测定,采用传统的测速区测速法因受海域水深及环境因素的制约,往往难以实施.船载GPS具有定位精度高的特点,此文给出了利用GPS在宽阔海域测定船舶航速和计程仪改正率的方法及测速精度分析,可供大型船舶测定船舶运动性能时应用.     

利用GPS测试船舶航速的算法研究

简要介绍了GPS的定位原理和测速原理,并对利用GPS测试船舶航速的四种算法进行了说明.在多个船舶航速算例的基础上,进行了分析并得出结论.     

基于船舶减速的单线航道通航效率评价

针对现有航道通航效率评价存在对船舶航行状态考虑不足的问题,提出一种基于船舶减速的单线航道通航效率评价模型。该模型从船速差异对船舶自由航行状态影响的角度,综合考虑航道长度、船速大小和船舶到达率等参数,用船舶减速幅度和减速后的通航历时衡量单线航道的通航效率η。在统计分析船舶交通流变化规律的基础上,采用离散仿真软件Arena进行模拟仿真试验,利用蒙特卡洛方法探究并揭示航道长度、船速和船舶到达率等参数变化对单线航道η的影响机理。研究结果表明:单线航道η模型对评价和表征航道η是可行的,可为航道通航能力和船舶交通组织效率分析等提供评价依据。     

装车机行走机构PLC、变频器控制

为精确控制装车机在装车作业中行走速度及其变化,用可编程控制器结合变频器来控制装车机的行走。分析了传统装车机行走机构变速控制存在的问题,提出采用变频控制技术。介绍了装车机行车机构变频调速系统的设计及其元器件的选择。实施后提高了行走机构的安全性、可靠性,而且提高了装卸效率,减少了能源消耗和维修费用,降低了劳动强度。     

船舶并联式气电混合动力系统能量效率分析

为提高船舶系统能效,提出一种船舶并联式气电混合动力系统方案,在Simulink平台上建立系统的仿真模型。结合实例对蓄电池的储能效率进行分析,得到该系统在E3循环、不同功率比下天然气发动机的燃气消耗和电动机的效率,从部件效率、总能量效率和总能量效率提升率3个方面对系统能量效率进行研究。结果表明,该系统在转速100%、功率100%和转速91%、功率75%工况下机械推进模式能量效率高,在转速80%、功率50%工况下电力推进模式能量效率高,在转速63%、功率25%工况下大功率比并联推进模式和电力推进模式能量效率高。     

波浪数据采集与双向振荡波浪发电装置仿真

波浪发电装置能量转换效率是表征其性能的重要指标,而各转换部分相关的数据均需要通过复杂、繁琐和成本极高的传统测试方式获得。通过Lab VIEW设计了一套波浪数据采集系统,利用虚拟仪器采集发电装置所在水域的波浪数据。同时,基于AMEsim建立波浪振荡发电装置的仿真模型,通过给定模拟信号,仿真液压系统中马达的压力、转速和扭矩特性曲线。与传统的实测数据进行对比分析,验证了仿真的合理性,仿真结果可为波浪发电装置设计的可行性和参数优化设计提供一定的参考。     

VTS系统船舶调度优化研究

文中在综合考虑了船舶航行安全因素和航运效率的情况下,采用基于海面能见度、风速、水流、引航和船舶尺度等因子进行加权的方式来评价调度方案,并建立了一个数学模型。验证模型通过调度参数的设定和调整可以得到最佳的调度方案。     

海洋环境对UUV作战使用影响研究

UUV的航行安全和所装载的武器、探测设备作战效能受海洋环境影响很大,是确定 UUV航线和深度等具体方案时需重点考虑的因素。从海流、海况、内波、声场特征和密度跃层5个方面论述它们对 UUV的影响,建立海流对 UUV航速和航向影响的数学模型,并对模型进行计算分析。结果表明,对海洋环境加大研究至关重要。     

船舶主机智能测试系统的设计

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效的分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势.AT89C52应用系统作为后位机,完成具体测控任务;工控机作为管理级,对系统作全面监控和管理.实践证明:该系统具有技术先进、功能可靠、实用、安全等特点、从而进一步提高了船舶柴油机工作效率.     

基于RBF神经网络的感应电机优化控制研究

在对磁链定向下感应电机损耗模型进行了详细的分析基础上,针对电机转矩和转速与最优励磁电流存在严重的非线性关系,文中提出一种径向基神经网络控制方法并建立电机效率优化控制模型,对电机进行最大效率优化控制。仿真结果表明该系统运行效率明显提高,降低了电机损耗。     

低速大推力导管桨水动力性能预报及优化设计

为研究低速大推力导管桨水动力性能,应用商业软件Fluent,采用RANS方法结合k-ω湍流模型,开展了对原型和改型导管桨敞水状态下的数值计算。采用多运动参考坐标框架(MRF)技术,通过局部网格加密,来模拟桨叶和导管间的间隙流动。重点考察了设计工况点的水动力性能,压力分布等,通过计算分析,对导管桨(包括桨叶、导管以及前后定子)进行了优化设计。研究发现,导管桨在低速高负荷状态下,桨叶吸力面叶梢附近有很大的低压区。提高导管推力占比,可较大幅度提升推进效率。优化后置定子,能使效率得到一定提升。相关结果进行了试验验证,吻合良好,表明该数值研究方法可靠,具有广阔的工程应用前景。     

动态后处理技术在长江口水深测量的适用性

长江口水域一直采用传统有验潮和GPS-RTK相结合的水深测量方法,但现有潮位站无法控制整个区域,RTK差分信号受距离限制又无法做到全覆盖,制约了水深测量效率与精度。GPS-PPK技术具有作业范围广、测量速度快、定位精度高等优点,不受无线电传输距离和通信网络环境的限制。通过在不同作业距离下的精度测试,GPS-PPK技术较传统有验潮和GPS-RTK结合的测量方法具有更高的作业效率和整体精度,可应用于长江口地区水深测量。