船舶自动舵系统中滑膜控制器的PID优化设计

操舵系统在舰船动力系统中占据重要地位,能够确保舰船航行的有效性,与舰船行驶需求相适应。其中,舵能够对舰船方向功能加以把握,若要转舵亦或是对障碍物躲避,就需要操舵。其中,手动操舵系统使用最为常见,主要是利用手动操舵开关对电磁阀开闭进行直接控制,以达到操舵的目标。本文研究了自动舵系统的PID控制优化措施,通过提高操舵的精准度,将PID技术应用于船舶自动舵系统的滑膜控制器中,能够显著提升自动舵系统的综合性能。     

航迹自动舵算法的研究

本文讨论了利用自动舵来实现船舶航迹保持航行问题,针对两种不同类型的航行,提出了两种航迹保持控制算法,这些控制算法的数字仿真结果表明满足航行要求。引言目前,船舶广泛采用的PID操舵装置或自适应操舵装置     

一种自动操舵装置动态性能分析设备

文章针对自动操舵装置在修理调试阶段及系泊、航行试验时,缺乏动态性能分析设备,难以准确获取超调量、稳定时间等动态性能指标的问题,设计出一种自动操舵装置动态性能分析设备。该设备由工控机作为上位机、以ARM为控制器主板的核心控制器,与电源系统、取样滤波电路、模数转换电路、通信电路、专用接口等以及系统软件共同构成。该设备自动检测自动操舵装置运行时的动态参数,自动分析动态性能指标,指导技术人员有针对性地调整自动操舵装置控制器相关控制参数。分析设备体积小,质量轻,接口适应性强,方便携带,运用在修理保障和试验中,可大大节约时间,提升保障效率和效果。     

欠驱动UUV首尾平行操舵控制器设计研究

对欠驱动UUV首尾平行操舵模式的控制特性和应用需求进行分析,建立首尾平行操舵控制数学模型。设计首尾平行操舵混合控制器,尾舵通过PID控制器实现深度控制,首舵通过基于模糊PID的前馈-反馈复合控制器实现姿态调整。首舵前馈控制器用于补偿尾舵引起的扰动,模糊PID反馈控制器用于补偿前馈控制偏差和外界扰动。仿真结果表明,设计的混合控制器实现了小攻角爬潜控制,控制器精度高、适应性好,首舵反馈控制采用模糊PID控制器后,具有更高的鲁棒性。     

小型船舶自动操舵控制系统的研制

设计基于ARM的小型船舶自动操舵控制系统.通过磁罗经检测实际航向,与给定航向比较产生偏航角,由控制器通过PID算法产生偏舵角去控制舵机,形成双闭环控制系统,从而实现对船舶航向的自动控制.     

潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究

根据分析潜艇通过海洋密度锋区的受力特点,建立潜艇在海洋密度锋中的受力和垂直面运动模型。通过潜艇垂直面运动仿真,分析自由运动、PID操舵控制、操舵加均衡控制和综合运用增速、操舵加均衡控制等情形下海洋密度锋对潜艇纵倾角、潜浮角和升沉运动的影响,结果表明综合运用操舵、增速和均衡进行控制可以更为有效地控制潜艇在海洋锋区航行深度和运动姿态。     

PZ—1型偏航仪自动舵

研制单位:中船总公司七○七研究所九江分部七○七所九江分部已研制出 PZ—1型偏航仪自动舵。该自动舵是将偏航仪与操舵装置有机地结合起来,既发挥了偏航仪的功能,又完成自动操舵和自动定位的任务。现已安装于“长江4805”号船上,通过实船试验和试用,性能稳定可靠,完全符合“船检局长江水系钢船建造规范”、“国家标准电工     

电罗经与自动舵结合

西德汉堡近来推出一种先进的自动驾驶装置。它极为巧妙地把电罗经与自动舵结合起来。这种名叫Navigat Ⅸ的装置除了能够自动操舵外,还会用声音和图像发出偏航警报,并在发射系统上显示读数。装置上有一个航向选择器,专门用于实尺比例的航向改变。     

恶劣海况下船舶航向控制仿真及应用研究

船舶在海面航行时,会受到风浪的干扰.此时,船舶航向控制困难,操舵频繁.采用Kalman滤波和模糊自整定PID控制,并基于线性化船舶运动方程的线性时,不变连续时间系统的设计方法得到的船舶操纵控制器,具有抗干扰能力强、鲁棒性好的特点,有效地解决了船舶在风浪干扰条件下的船舶航向控制时的操舵频繁与无效操舵问题.     

旋转驱动型自动舵系统研究

国内仍有许多中小船舶采用带全液压转向器的舵机,无法安装采用电磁阀控制的新型自动舵系统。本文设计一种旋转驱动型自动舵系统,用于全液压转向舵机的自动化改造。系统通过舵轮驱动器实现手动-自动操舵转换,在手动模式下,舵轮直接带动全液压转向器实现操舵;在自动模式下,由无刷电机带动全液压转向器实现操舵。系统采用CAN总线用于舵角信号和控制信号传输。仿真结果表明,所设计系统性能可靠、控制稳定,可以用于老旧船舶的自动舵改造,有效降低操舵强度,提高航迹精度,减少船舶燃油消耗。     

船舶航向模糊自整定操舵控制器的研究

船舶航向操舵控制是个典型的非线性系统,而工程上经常使用的常规PID(Proportional Integral Differential)控制器则为线性控制,至于模糊控制虽为非线性控制,但稳态精度不高。将常规PID控制与模糊控制相结合,基于Norrbin非线性系统模型和模糊自整定PID控制器的设计步骤,提出一种新的船舶航向控制算法,即船舶航向模糊自整定操舵控制器,并针对5 446标准箱的集装箱船舶,用Matlab进行了仿真计算。仿真结果表明,该控制算法可以使船舶航向控制从动态和稳态上都具有较好的精度,跟踪响应迅速,超调量小。     

基于灰色预测的潜艇垂直面运动控制

由于潜艇运动具有大惯性、大时延和非线性等特点,在外界干扰下,传统的PID控制器不能及时进行参数调整,将出现无效操舵、操舵幅度过大等现象。本文根据潜艇垂直面运动特点,设计一种基于灰色预测模型的潜艇垂直面运动控制器,采用灰色模型对潜艇深度和纵倾偏差进行实时预测,并将预测值应用于改进的PID控制器。仿真结果表明,该控制器比传统的PID控制器具有更好的动态特性,并能有效地减少无效操舵和操舵幅度过大等现象。     

安全性较高的操舵装置

近几年来所发生的油船事故中,对发生故障的操舵装置特别进行了专题讨论。“阿莫加·卡其斯”号油船操舵装置故障导致该船搁浅并随之造成油污染。哈特拉帕公司所属的于特尔森纳机械制造有限公司近年来正积极地为提高操舵装置的安全性而努力。     

新型船舶自动舵模糊控制系统的设计与研究

船舶动态具有大惯性、大时滞、非线性等特点，无法精确建模。传统的PID自动舵对高频干扰过于敏感，引起频繁操舵，缺乏对船舶动态特性及海况变化的适应能力。模糊自动舵是一种基于规则的模糊控制系统，相当于一种非线性PD控制规律的控制器，不需建立精确模型，鲁棒性强，但设计依赖专家的先验知识。对此，本文利用遗传算法（GA）对模糊系统进行动态优化，根据船舶性能评价优化模糊控制参数。以大连海事大学远洋实习船“育龙轮”为例，利用Matlab的Simulink工具进行了仿真研究，对比PID自动舵，此种方法具有良好的控制性能。     

舵设备

舵设备 rudder and steeringgear 舵及其支承部件和操舵装置的总称 操舵装置 steering gear 能在一定时间内，保证将舵传动至所需角度的机械装置。一般分人力操舵装置和动力操舵装置两类     

一种自适应自动操舵系统

本文用自适应控制理论设计了一种自适应自动操舵系统。由计算机仿真、实物联调和实船试验及使用结果表明,这种操舵系统具有良好的操纵性能。     

12VE230ZC-AⅡ微机监控柴油主机

四川柴油机厂与国营江云机械厂联合研制的12 VE 230 ZC-AⅡ微机监控柴油主机,已通过联调试验验收。其微机监控装置是在原哈尔滨船舶工程学院与四川柴油机厂合作研制的12 VE 230 ZC柴油机监控装置的基础上改进提高的第二代产品。该微机监控装置能在驾驶室、操纵室和机     

自动驾驶仪设计中的可靠性概念

1 前言，EMRIA／S的公司J C Nortbft Thomsen先生30多年来一直从事自动驾驶和操舵控制系统的设计研究。他认为当今和以后的标准要求系统设计时要具有故障处理的能力故障模式效果和分析(failure mode effect and analysis，简称FMEA)必须在工厂里就进行，设备装船之后，也经常要进行。现代自动驾驶仪主要用于以下几种模式：船舶首向控制、半径控制以及航迹控制。自动驾驶仪也是一种利用来自不同传感器信号的通信工具。安全故障处理的重要性已使其成为强制性的要求。本文将详细分析故障类型以及涉及到船舶自动操舵和手动操舵时的故障来源。     

人力操舵装置满足规范要求的判断与设计分析

文章介绍了规范对于人力舵装置操舵时间和操舵力等的规定，操舵装置各要素的计算公式，并着重提出降论述了人力操舵装置能同时满足规范对于操航空时间和操舵力规定的阉断式为Ｍ〈０．７０ηｐｔ，以及未能满足规范要求时的改进设计措施。     

DC-85系列通用型自动操舵仪

DC—85系列通用型自动操舵仪能接收电罗经航向信号及磁罗经航向信号实施手动、随动和自动操舵,适用于300～100000吨各类船舶。由于具有双舵电气同步装置,也可用于双体船。