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。     

船舶自动舵陆上仿真系统的研制

介绍一种新颖的自动舵陆上仿真系统的设计方案、功能、特点及软件的设计特点,该系统采用数字模拟与物理模拟相结合的方法,解决了自动舵的陆上闭环工作及航向、舵角、航迹的动态仿真难题。     

基于ARM的小型船舶自动操舵系统的设计与实现

介绍小型船舶自动舵系统的自主研发设计。该设计选用Philips公司的ARMLPC2214控制器、大电流MOS管IRF9540N、上海直川电子科技有限公司生产的ZCC04型磁罗经转换器等产品，并利用常开常闭继电器解决了手动一随动操舵转换．设计485总线接口电路解决舵角信号的传输。某渔船试用证实，该设计可靠性高、稳定性好，节能效果明显，有望改变国内小型船舶自动舵产品基本依赖进口的局面。     

船舶自动操舵数字多回路串级控制系统

本文根据数字控制系统设计原则，结合多回路控制的特点和船舶操纵性传递函数模型，对船舶自动操舵系统进行了直接数字化设计。形成了船舶自动操舵数字多回路串级控制系统，求出了系统航向有因路主调节器的Ｚ传递函数和舵角辅助量补偿回路副调节器的Ｚ传递函数，并且分别得到了主调节器和副调节器的计算机实现算法。     

低噪声工况下潜艇自动舵控制策略研究

为了降低操舵系统的辐射噪声,利用遗传算法及粒子群法,以降低舵机噪声及提高控制精度为目标,开展自动舵控制策略的优化研究,并利用潜艇运动实时仿真系统和舵机液压系统组成的半实物联合仿真系统,开展相关半实物仿真试验.试验结果表明,该低噪声自动舵控制策略能有效规划舵板的打舵速度及舵角,既能满足潜艇的操纵性需要,又能降低操舵辐射噪声.     

63kN·m船舶液压舵机的研究与改进

针对传统63kN.m液压舵机的不足进行了分析研究,提出改进方案,实现自动操舵方式,建立了自动舵的仿真模型,并对其动态特性进行了仿真研究。研究结果表明,应用可编程控制器(PLC)和同轴流量放大器的自动舵完全满足船舶航向控制要求。     

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     

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。     

船舶驾驶台式操船模拟系统的设计和实现

本文设计并实现了综合船舶航向控制与船舶旋转运动的半物理实验仿真系统,该系统主要由工控机、数据采集卡、自动舵机、罗经、变频器等硬件设备组成.通过模型解算得到船舶在各种海况下的运动状态,经过PI控制器输出变频器的转速控制信号,控制转台跟踪船舶模型.试验结果表明,该系统可以模拟出海上船舶的实际运动状态,为陆上教学实习提供了良好的环境.     

基于反馈线性化的船舶自动舵动态滑模控制

针对船舶自动舵的航向控制问题,结合高阶滑模和动态滑模控制的设计思想设计了一种船舶自动舵动态滑模控制器.首先设计出包含舵机特性的船舶航向控制仿射非线性系统模型,其次通过状态反馈的方法将原模型变为等价的完全可控型线性化系统,然后设计出动态滑模控制器.仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能很好的自动跟踪设定的航向,而且能有效的抑制系统的抖振现象,达到设计目的,为研究船舶自动舵控制提供一种参考.     

具有电力变换的船用轴带发电装置的开发

介绍了西门子开发的大功率轴带交流发电机恒频供电装置，适用于大型集装箱船；Nisbishiba开发的高压轴带发电装置，适用于集装箱船和LNG船；神钢电机开发的小功率轴带发电装置，适用于小船。     

船舶淡水监控管理系统研究

对船舶淡水监控管理系统工作原理、设计等进行了分析和研究,通过船舶淡水监控管理系统提高了淡水系统的自动化水平,降低船员的劳动强度和改善工作环境,具有较强的实用价值。     

舰艇作战系统功能划分方法

舰艇作战系统的集成设计方向是系统功能优化划分。通过剖析美、俄、欧洲风格的作战系统功能划分思路,系统地研究分析作战系统功能划分方法,认为系统建模应指导功能划分。概括作战系统最基本的核心功能,提出依照四条主干线划分功能的方法,建议重点关注新研制功能(如协同交战能力)的划分与实现。     

水面舰船作战系统效能评估研究

根据水面舰船作战系统的作战任务和武器通道组织，建立了水面舰船作战系统的ADC（系统可用性、可信性、固有能力）效能评估模型。通过给出的作战任务下武器系统的效能计算公式，实现了对水面舰船作战系统效能进行量化评估。     

电力电子技术在舰船电力系统中的应用及发展

随着各种新型电力电子开关器件和变换器拓扑结构的不断涌现,今年来,电力电子技术得到了突飞猛进的发展,并越来越广泛地应用于舰船电力系统领域.电力电子技术在降低设备的体积、重量,提高供电灵活性、可控性等诸多方面,都具有不容忽视的优势.本文介绍了电力电子功率变换器在舰船电力系统中的几类典型应用及其优势.在此基础上,分析了电力电子技术在未来舰船电力系统中发展所面临的主要问题,并就电力电子器件和功率变换器的几个可能发展方向进行了详细的分析.     

海洋工程深水开发浮式系统的耦合计算方法

当前海洋深水开发所用的浮式平台系统多为浮式船体与柔性系泊系统及立管系统的耦合体,这样,浮式船体与柔性系统之间必将有相互影响及相互作用.由于其整体系统的非线性及动力学特性,势必要求对深水浮式平台系统进行有效的时域耦合分析计算.本文首先简要介绍时域耦合分析的具体问题及解决方法,然后介绍作者近年来开发的HARP(Hull And Riser Program)耦合计算程序.     

基于Backstepping的船舶航向自适应滑模控制

针对Norrbin非线性船舶运动数学模型,提出了一种基于Backstepping的自适应滑模控制策略。为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法,并借助Lyapunov函数证明了该控制器可以确保闭环系统渐近稳定,使系统的跟踪误差趋于零。与传统的PID控制策略相比,具有较好的跟踪能力和较快的响应速度。     

船型设计与性能分析系统数据接口设计与实现

通过分析船型设计与性能分析系统数据接口的现状,提出Maxsurf与Shipcad系统数据接口的技术方案。在研究数据接口开发环境的基础上,对数据接口转换软件进行详细设计、开发和验证。实例验证所设计的数据接口转换软件打通了数据流转通道,能提高设计效率,奠定了进一步实现舰船集成设计研发平台的基础。     

水面舰艇空调通风系统技术现状及展望

通过对国内外水面舰艇空调通风系统设计技术现状的分析比较,提出了国内水面舰艇空调通风系统设计优化解决途径、优化设计目标和发展展望。     

分组传送网技术在舰船网络系统中的应用

随着现代水面舰船信息化程度的不断提高,舰船各类信息设备产生的数据越来越多,为满足设备间的数据交互需求,舰上配置有多套网络系统。针对目前舰船网络系统技术体制迥异、数据互联互通困难、网络设施建设重复以及管理维护复杂等弊端,对多种一体化网络技术进行对比分析,提出采用分组传送网（PTN）技术来搭建舰船一体化网络系统的新思路,并基于舰用网络应用需求搭建典型拓扑测试环境对PTN技术的关键指标进行了分析和测试。结果表明：采用基于PTN技术的舰船一体化网络方案不仅可以提高网络的集成性、可用性以及维护管理能力,而且还可满足舰船时分复用业务和分组业务的一体化接入需求。