减摇鳍转鳍机构的动态性能分析

首先介绍了减摇鳍的作用及控制原理,接着以前收式减摇鳍转鳍机构为研究对象,建立了机构的数学模型,分台架试验及实船使用这两种工况分别导出其传递函数,深入分析了这两种工况下机构的动态性能,给出了提高机构动态响应性能的途径.并对系统进行了计算机仿真.仿真结果表明,转鳍机构的动态性能可满足减摇鳍的使用要求.     

收放式减摇鳍装置襟翼驱动机构有限元分析

襟翼驱动机构是襟翼式收放式减摇鳍装置的核心机构之一,随主翼转动被动地驱动襟翼转动,可有效地提高减摇效果,因此它的受力情况直接影响着装置的性能和使用情况。在UG建模的基础上采用有限元软件对其进行计算分析,为襟翼驱动机构的设计提供的支撑。     

机电作动器(EMA)驱动转鳍机构的研究

减摇鳍是人为减小船舶在海浪中横摇最通用、最有效的方法,现今减摇鳍转鳍驱动机构绝大部分利用的是电液伺服作动系统。与电液伺服作动系统,甚至与电动静液作动器(EHA)相比,机电作动器(EMA)具有结构简单、可靠性强和效率高等诸多优势。以现有GJB2860-97型号转鳍作动器为背景,设计一种驱动转鳍机构的大功率机电作动器。阐述了从结构设计到建模仿真的过程,对机电作动器进行详细的集成化设计,分别利用Solidworks及ANSYS软件对机电作动器进行建模仿真,为减摇鳍转鳍驱动机构的全电改造提出了一套设计及建模仿真分析方法。     

基于模型预测控制的某救助船减摇鳍控制系统的仿真研究

为更好地对减摇鳍进行控制,该文创造性地将模型预测控制引入减摇鳍控制系统中,并以"南海救118"轮减摇鳍控制系统为例,通过仿真研究,将PID控制和模型预测控制进行对照,得出模型预测控制效果要好于PID控制,从理论上对减摇鳍的设计进行指导。     

用Pro/ENGINEER进行后收式减摇鳍执行机构的机构运动分析

文章介绍了机构运动分析的必要性,并通过Pro/ENGINEER对后收式减摇鳍中的鳍角反馈机构、收放鳍机构、襟翼驱动机构进行了运动仿真,并分析了各自的结果.     

基于有限元方法的减摇鳍摇臂的疲劳研究

介绍了减摇鳍执行机构的工作原理,研究了其运动形式及受力状况。采用有限元方法对某种型号减摇鳍摇臂进行了强度计算,分析了其应力分布情况,应用名义应力法获得了该摇臂的疲劳寿命。基于有限元计算结果对摇臂结构进行优化,优化后的摇臂应力集中现象减少,疲劳寿命显著提高。     

基于非线性模型的减摇鳍控制算法研究

船身安装减摇鳍的目的是为了减小船的摇动,而摇动最小化是进行各种海上操作的必要条件。减摇鳍系统提高了船只在大摇动环境中快速机动时的稳定性。它的控制由基于PID或模糊控制算法的电动-液压机构完成。文中采用PID算法控制,对象选用某型驱逐舰。用减摇鳍控制非线性横摇运动,其推力特性用CFD包装的fluent软件进行仿真研究,控制系统用matlab建模和仿真,获得了良好的减摇效果。     

全航速收放式减摇鳍装置零件有限元分析

收放式全航速减摇鳍已经逐渐成为收放式减摇鳍中的主流产品,全航速功能将作为其标准功能而存在。然而,部分零部件复杂的受力情况或复杂的构造外形,使得设计计算及验证就成为了其主要技术难点之一。文章主要应用有限元分析软件对收放式全航速减摇鳍装置上的典型零部件进行了有限元分析,以作为其可靠性验证的来源。     

用Pro／ENGINEER进行后收式减摇鳍

文章介绍了机构运动分析的必要性，并通过Pro／ENGINEER对后收式减摇鳍中的鳍角反馈机构、收放鳍机构、襟翼驱动机构进行了运动仿真，并分析了各自的结果．     

数字液压减摇鳍半实物仿真系统设计

为能有效研究数字液压减摇鳍装置,开发了由仿真计算机、可编程控制器(PLC)、数字液压随动机构等构成的半实物仿真系统.该系统采用Matlab编制了风浪及船舶横摇运动的仿真程序,在LabVIEW中设计了运动控制器与人机交互界面,实现了数字液压减摇鳍的计算机半实物控制,得到了理想的控制参数和减摇效果.结果表明:系统人机界面友好,控制参数修改简便,仿真度高,对数字液压减摇鳍实际设计与应用具有较强的理论指导意义.     

机电作动器驱动转鳍机构的设计

以现有GJB 2860-97型号转鳍作动器为背景,设计一种驱动转鳍机构的大功率机电作动器。阐述了从结构设计到建模仿真的整个过程,对机电作动器进行详细的集成化设计,分别利用Solidworks及ANSYS软件对机电作动器进行建模仿真,为减摇鳍转鳍驱动机构的全电改造提出了一套设计及建模仿真分析方法。     

特种减摇装置的升力模型优化

减摇鳍是一种特种减摇装置,它在船舶减摇装置中占有重要地位,本文首先对低航速减摇鳍在水中运动所受的作用力进行分析。其次,利用计算流体力学仿真软件Fluent对减摇鳍在低航速状况下进行仿真分析,并利用Matlab拟合出低航速减摇鳍的动态升力模型。最后,对拟合出的动态升力公式进行验证。结果分析表明:拟合出的动态升力公式可以很好的反应减摇鳍在低航速海况下进行主动拍击过程所产生的升力,可以为舰船在低航速海况下设计减摇控制系统提供一定的参考。     

基于Backstepping的船舶减摇鳍控制

选用研究对象为船舶减摇鳍系统的非线性数学模型，对该系统考虑执行机构的影响，运用Backstepping方法设计一种非线性控制器，同时利用Matlab中的Simulink工具箱对相同海况下未进行减摇控制，和在设定航速下采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真。仿真结果表明：该控制策略对于考虑执行机构的减摇鳍非线性控制系统十分有效，鲁棒性较强，且设计过程简单。     

基于MATLAB的减摇鳍收放过程力学特性仿真

介绍了伸缩式减摇鳍装置收放机构的结构组成,建立了收放机构在收鳍过程的力学模型,并采用三弯矩方程建立了解算方程组,最后通过MATLAB进行仿真,得到收放力等各项力学特性值的变化趋势和极值。结果表明,随着鳍收进的位移增加,收鳍力先减小再增大,当鳍即将完全收入鳍箱时,需要的收鳍力具有最大值。从而解决了伸缩式减摇鳍收放机构研制中的力学问题。     

船舶减摇鳍动态负载研究分析

减摇鳍是一种降低舰船横摇运动,提高舰船航行稳定性的有效装置,其基本组成部件包括鳍结构、驱动装置和电气控制系统3部分。为了使减摇鳍的减摇作用最大化,研究减摇鳍的动态负载响应和水动力特性有重要意义。本文建立了船舶横摇的运动学模型,在其基础上开发了船舶减摇鳍电液负载仿真试验平台,并进行了仿真试验平台的性能补偿设计和船舶减摇鳍的动态负载响应仿真。本文有助于提高减摇鳍的流体力学特性,改善减摇鳍的设计水平。     

JQA-7型减摇鳍转鳍故障实例

正0引言减摇鳍是船舶的新型减摇装置,在大风浪天气下能够改善船舶的稳定性,大大提高船舶的安全性和舒适性,为救助船舶在恶劣的海况下提供较为稳定的海上救助环境。本人对某救助船舶JQA-7型减摇鳍装置的转鳍故障进行分析,剖析故障原因,并结合实际情况加以排除,对故障处理方法提出建议。1 减摇鳍装置组成与控制原理1.1 基本组成减摇鳍装置主要由执行机构、鳍、液压机组和电控设备等组成,见图1。转鳍系统由电控系统、电液控制阀、油泵变量     

减摇鳍神经网络控制技术研究

研究了包含RBF-PID控制神经网络和BP辨识神经网络的减摇鳍神经网络控制系统,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了包括波浪力矩、船舶横摇、神经网络、液压伺服系统、减摇鳍等数模在内的全系统数字仿真,并在多种对比仿真结果的基础上,进行了分析和改进,使减摇鳍神经网络控制系统取得了满意的结果。另外,在设计新产品时,仿真程序成为了研究减摇鳍动态性能的方便有效的工具。     

基于反馈线性化与闭环增益成形的减摇鳍控制

根据减摇鳍系统的非线性数学模型,设计了一种具有鲁棒性的非线性控制器。通过采用精确反馈线性化方法将减摇鳍系统的非线性模型线性化,然后用闭环增益成形算法设计出非线性鲁棒控制器。用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、已设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真。仿真结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统是十分有效的,特别是鲁棒性能令人满意。算法的设计过程简单,物理意义明显。     

减摇鳍与船体的适配性数值模拟

利用计算流体力学方法对减摇鳍与船体之间的适配性问题进行研究。利用零航速减摇鳍的参数以及某型驱逐舰的船型型值表,分别建立在敞水条件下的减摇鳍模型以及加上减摇鳍的船体模型。首先,仿真分析在中、高航速下敞水条件的减摇鳍与受船体约束减摇鳍的静态水动力特性。其次,利用动网格技术分别分析在中、高航速和低航速下敞水条件的减摇鳍与受船体约束减摇鳍的动态水动力特性。计算结果分析表明：静态仿真时,虽然受船体约束减摇鳍的失速角没有敞水条件下的减摇鳍大,但在同样的攻角下,其升力系数却有较大的提高;在动态仿真中,无论是在中、高航速还是低航速下,受船体约束减摇鳍拍击产生的升力都要比敞水条件下的减摇鳍大,但同时产生的阻力以及所需的转鳍力矩也有较大的提高。     

基于遗传算法的减摇鳍-被动水舱综合平衡系统最优控制器研究

综合减摇鳍与被动减摇水舱2种减摇装置的优缺点,采用一种优良的全航速下的减摇方案-减摇鳍-被动水舱联合综合减摇装置,在此基础上建立船舶-减摇鳍／水舱系统的数学模型。针对系统数学模型的复杂性,并考虑实际应用,采用遗传算法进行了PID控制器参数的寻优。同时,结合实船进行仿真,对仿真结果进行了分析。分析结果表明,基于遗传算法设计的综合系统控制器可以满足系统要求,为综合系统的实际应用提供理论依据。