一种新型的船舶横摇运动实时预报方法

本文在阐述强化学习的基本原理，方法的基础上，提出了一种强化学习的TD算法与BP算法相结合的BPTD方法，并将基用于对角回归神经网络的在线训练，最后以在船舶横摇运动时预报技术上的应用为例，说明这种算法有很强的实时多步预报能力。     

大型船舶综合减摇系统的研究

本文在分析船舶的综合减摇问题以及船舶主要减横摇装置的优缺点的基础上,针对船舶的减横摇问题,兼顾船舶的静倾问题,提出了可应用于全工况下的船舶综合减摇系统.综合减摇系统是由减摇鳍、减摇水舱和抗静倾平衡水舱组成的.这种综合减摇系统既综合了鳍与水舱的优点,又克服了减摇鳍和减摇水舱各自的缺陷.以高速滚装船为例,建立了"船舶-减摇鳍-被动式U型水舱"系统的运动方程并进行了计算机仿真.通过对仿真结果的讨论和分析得到如下结论:这种综合减摇系统具有良好的减摇能力;在各种航态下(包括零航速)都能达到减摇要求;综合减摇系统的减摇性能远远好于单独使用减摇鳍和减摇水舱的性能.船舶综合减摇系统的提出为大型船舶的综合平衡开辟了新途径,这种设计方法对大型水面舰船、尤其对有舰载机的船舶及两栖作战舰船的综合减摇具有重要意义.     

零航速下船舶减横摇控制策略研究

鉴于零航速下船舶横摇模型的不确定性,通过在线辨识确定船舶横摇运动数学模型.在此基础上采用改进型遗传算法和单纯形法相结合的优化策略对PID参数进行优化,使优化过程既具有遗传算法的全局性又具有单纯形算法的快速性,仿真显示按此种控制策略设计的控制系统对横摇模型的不确定性具有较强的自适应性,有一定的工程应用价值.     

仿生减摇鳍升力模型的数值模拟及分析

船舶在系泊或低航速状态下,发动机主机停止工作,船舶失去自控方向能力,船体随波浪左右摇晃,比航行时摇摆更为剧烈。因此,研究零航速减摇鳍非常重要。文章研究零航速时仿生减摇鳍产生升力的模型,其基础为Weis-Fogh机构理论。首先讨论如何旋转才能产生给定的升力。依据吕卡提方程理论,给出模型周期解的存在性和稳定性条件 采用单步Runge-Kutta方法求出模型的数值解,给出保证数值解稳定的条件。     

长峰波随机海浪的实时仿真和频谱分析

本文提出一种根据随机海浪频谱来实时仿真长峰波随机海浪的方法,它可用于研究船舶及其控制系统在长峰波海浪中的性能。这个方法可以对包括PM谱、中国沿海谱等在内的各种随机海浪进行仿真。仿真的结果利用了FFT进行频谱分析,并把仿真的谱和要求的频谱进行比较。比较的结果既可用于修正程序以提高仿真精度又可作为仿真的精度指标。仿真程序有较大的灵活性,它可方便修改以满足多种目的使用。仿真程序用FORTRAN语言在微型计算机上实现。仿真的输出在船舶控制系统的研究中得到了实际应用。     

广义预测算法在综合减摇系统控制器设计中的应用

在综合减摇系统中,由于变量间耦合因素的存在,往往会导致系统达不到最佳控制状态。基于广义预测算法具有自适应、鲁棒性强等优点,将其应用到综合减摇系统控制器设计中,不仅可降低系统内在耦合作用,还能消除因外界随机干扰产生的不利影响。为验证该算法的有效性,对嵌入广义预测算法的控制模型进行跟踪特性分析,并对系统横摇角进行仿真,结果表明基于广义预测算法的控制器具有良好的控制效果。     

可控被动式减摇水舱控制策略研究

从未减摇和装减摇水舱后的船舶运动方程出发,对可控被动式减摇水舱的水舱控制策略进行了研究,指出应从充分发挥减摇水舱的性能角度出发,选择水舱的最佳控制策略。从能量最少角度考虑,当波浪频率远离船舶谐摇频率时,可以考虑选择关闭水舱的方式进行控制。仿真结果表明,存在一个最佳控制策略,能够使水舱的性能得到充分发挥,这时水舱减摇效果最高。     

零航速减摇鳍升力模型分析及系统仿真研究

根据零航速下减摇鳍的运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,建立了零航速减摇鳍的升力模型.利用CFD软件Fluent零航速下减摇鳍升力进行数值仿真,依据仿真数据通过回归分析方法整定升力模型待定参数.针对升力模型的非线性特性和系统模型的不确定性,通过PID-NN控制算法进行控制器设计,并对系统进行仿真.仿真显示所设计的零航速减摇鳍系统取得了满意的减摇效果.     

基于多重目标综合决策的船舶消防决策研究

火灾一直是行驶中的船舶的致命威胁,船用火灾报警系统的应用虽使毁于火灾的船舶数大幅下降,但其频繁的误报警也让使用者难以忍受。如何降低误报率便成为设计者竞相研究的课题。本文提出了在船舶消防系统中利用模糊决策理论来解决复杂环境下火灾的识别、判断及报警。论述了综合决策、多重目标综合决策数学模型,及其在船舶消防决策中的应用,最后给出实例加以说明。     

船舶消防系统失效模型的建立与分析

消防系统是保障船舶生命力的重要复杂系统。针对消防系统存在着失效不确定和失效路径模糊的问题,结合船舶的特点应用故障树建立了船舶消防系统失效模型。为了有效地避免故障树的计算量组合爆炸问题,采用二元决策图对该模型进行定性和定量分析。分析结果明确了系统失效路径,简便地得到了各失效因素的关键重要度,计算结果精确,并提出了相应措施来降低船舶消防系统失效的发生。