滑模变结构理论在船舶减摇鳍中的应用

以船舶减摇鳍控制系统为研究对象,将滑模变结构理论应用于船舶减摇鳍控制系统,提出一种减摇鳍滑模变结构控制器并完成该控制器的理论实现;基于船舶横摇运动的线性方程,对不同浪向下的船舶横摇运动进行系统仿真。结果表明:与常规PID控制相比,滑模变结构控制器具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。     

减摇鳍/水舱联合减摇系统模糊自适应滑模控制

针对减摇鳍和被动式减摇水舱设备在不同航速下的减摇特点,建立了船舶减摇鳍/水舱联合减摇系统的横摇数学模型。结合模糊自适应控制良好的逼近特性和滑模控制算法对扰动和模型参数变化的不灵敏性,设计了减摇鳍/水舱联合减摇系统的模糊自适应滑模控制器。采用实船参数的仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的自适应性和鲁棒性,减摇鳍/水舱联合减摇控制系统在不同海况和不同航速下均具有良好的减摇效果。     

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。     

大型减摇鳍液压机组隔振装置设计与试验

在研制大型减摇鳍时,为了有效减少大型减摇鳍液压机组的振动,满足声隐声控制要求设计了大型减摇鳍液压机组的双层隔振装置。在设计分析的基础上,进行了试验测试。试验结果表明:该隔振装置有效减少了液压机组的振动,其机脚振动加速度、隔振效果均满足要求。     

船体半主动控制减振及动力学特性研究

为减少船身结构振动,以某船舶动力学模型为研究对象,建立半主动磁流变阻尼器动力学模型,并将其与船舶运动模型相耦合,对其进行振动控制研究。研究表明:采用半主动磁流变阻尼振动控制方法能够有效减少船身振动,并且控制速度较快,稳定波动较小,效果较好。     

ARM处理器在减摇鳍控制系统中的应用研究

目前大多数的减摇鳍控制器是使用单片机作为主处理器或者以工控机为基础开发而来的,前者集成度不高,稳定性也差,而后者成本较高.文章设计了一款新型的基于ARM处理器的减摇鳍控制器,解决了上述问题.在软件设计方面,把模糊控制策略引入到经典PID控制器中,构成兼有这两种控制优点的模糊-PID控制器.研究结果表明:采用该控制手段能较好的满足设计要求,开发的减摇鳍控制器具有抗干扰能力强、稳定性好、实时性高、成本低等特点.     

减摇鳍单神经元控制方法研究

将单神经元控制应用于减摇鳍控制系统中,并根据减摇鳍控制系统的特点对单神经元控制进行了改进。仿真实验表明单神经地控制能够克服传统ＰＩＤ控制器适应性差的缺点,具有较好的容错性和较强的适应性非线性的能力,减摇鳍系统的减摇效果有较大提高。     

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。     

基于滑模控制的作动器研究

为有效地消除船甲板由于发动机或螺旋桨不平衡矩所引起的振动,研制了一种新型作动器,其激振频率及激励力幅值均可实现在线调节,由于这种激励幅值的在线调节,使得整个系统的控制方程为非线性,为了消除控制系统参数变化和外部扰动对其跟踪性能的影响,将滑模控制引入其伺服跟踪控制,同时为了减小滑模控制器的颤抖采用了基于趋近律的位置及速度跟踪.仿真及实验结果表明滑模控制器具有较强的鲁棒性和跟踪性能,能有效地控制船甲板的振动.     

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。