船舶从南到北穿越子午线航迹转向算法修正

为了改进大角度转向算法,针对船舶从南到北穿越子午线航迹转向时,可能出现的不合理转向的特殊情况,给出了通过改变设定航向、整定航向偏差和标志判断施加与原算法相反的舵角直到转向结束的三种修正转向算法。用VC编程实现了仿真,结果表明本改进算法在转向角大于180°或小于-180°时,能够选择其绝对值小于180°的方向转向,施舵合理,加快船舶转向过程并减小航行距离,进一步完善了转向算法。     

船舶航向保持的鲁棒神经网络控制

设计一个N5-5-5-5-5-5-1前向神经网络,经训练得到一个开环的船舶航向保持控制器,使其能够较好地保持典型输入信号作用下的船舶航向;然后应用闭环增益成形算法,形成闭环控制系统.这种基于神经网络的航向保持方案,将神经网络的适应能力、非线性函数映射能力和闭环增益成形算法的鲁棒性结合起来,改善了系统的鲁棒性能.这种方法设计过程简单,物理意义明显.     

基于混沌分析的船舶参数激励横摇运动及其减摇鳍控制研究

船舶参数激励横摇可能导致船舶的大幅度横摇运动,威胁船舶、货物和海上人命安全。为了减小参数激励带来的不利因素,通过李亚普诺夫指数和功率谱对船舶在规则纵浪中运动的稳定性进行分析。从而分析船舶参数激励横摇运动的产生机理,不仅分析了船舶参数激励横摇产生混沌现象的条件,而且确定出船舶参数激励横摇运动的安全与危险区域。然后基于Backstepping算法和闭环增益成形算法设计出减摇鳍控制器,并且在考虑一定的干扰后进行了仿真试验。仿真结果表明该控制策略对于消除船舶参数激励横摇系统的混沌现象是十分有效的,并且其鲁棒性能令人满意。     

基于NetDDE和数据库的综合船舶信息显示系统

应用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ的网络动态数据交换（ＮｅｔＤＤＥ）、ＡｃｔｉｖｅＸ数据对象（ＡＤＯ）和ＡｃｉｔｖｅＸ控件技术实现综合船舶信息显示系统。电子海图信息显示系统（ＥＣＤＩＳ）,各种航海传感器和船舶自动舵的数据通信接口板送到网络服务器的大型数据库中,机舱数据采集系统因其报警显示要求的快速实时性面采用ＮｅｔＤＤＥ技术传到综合船舶信息显示系统中。整个系统中的数据处理、显示等采用ＡＤＯ和相应的控件配合     

不对称信息理论在船舶运动控制中的应用

本文介绍了不对称信息理论，并针对舵阻摇控制系统，通过简化鲁棒控制算法和改进舵机执行机构性能，增加信息的传递量，在提高系统鲁棒性能的基础上，使该算法成为实际工程上可用的算法。闭环增益成形算法采用闭环系统中具有工程意义的参数直接构造出鲁棒控制器，其设计过程简单，且物理意义明晰。从仿真结果可以看出：当信息传递充分时，航向保持效果大大改善，打舵的频率和幅值明显降低，同时也较为节能。     

舵鳍联合非线性数学模型的建立及仿真

针对船舶运动的非线性本质,为舵鳍联合系统建立了具有通用性的非线性数学模型.首先基于MMG(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group)的建模思想,建立一个包含风、浪、流十扰的4自由度舵鳍联合非线性数学模型,并详细给出了模型涉及的参数及流体动力导数的计算公式.然后利用该模型对"Hual Trooper"号汽车运输船及"Belnor"号散货运输船进行同转试验及Z彤试验的仿真,得到了一系列与实船试验曲线接近的仿真曲线.仿真结果说明了该模型的止确性和工程可行性.     

船舶试验观测数据提取系统的开发

为了从船舶试验海量数据中提取出有用信息，用VB编程实现了船舶试验观测数据提取系统。该系统可以将全部以NMEA0183格式输出的航海仪器输出数据按需要提取出有用数据，数据文件查找及存盘采用标准的Windows图形界面，程序采用了多线程编程技术，能实时显示提取的数据，并设计了进度条，显示数据提取的进度。系统具有简单省时易用的特点．使科研人员从大量的数据中手动提取所需数据的繁重工作中解脱出来。     

水翼艇纵向运动多变量鲁棒控制

为了提高水翼艇纵向运动控制的鲁棒性,采用MIMO闭环增益成形算法设计了鲁棒控制器.给出了水翼艇纵向运动传递函数形式的数学模型,通过镜像映射方法将不稳定模型转换成稳定的数学模型.仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器将纵摇角降至了原来的25%并对模型摄动具有鲁棒性.     

基于SPSS技术的船舶操纵性指数K、T预报

为了提高船舶操纵性指数K、T的预报精度以便更好地评价船舶性能,采用多元非线性回归模型,利用SPSS软件对43艘商船的K、T指数实船试验结果进行了回归分析。研究了对K、T有显著影响的非线性因素,给出了两个最优回归多项式。以某杂货船为例进行了操纵性指数的预报,预报效果令人满意,K、T误差分别为4.4%和1.1%。与原有的线性模型相比,预报误差分别减小了16.4%和70.3%。该文提出的非线性模型在回归方程的显著性以及对K′、T′值的预报准确性上均较线性模型有了很大提高,对操船者在航海实践中评估船舶的操纵性能有一定的参考价值。     

综合船舶监控系统设计

综合应用电子海图技术、CAN总线技术、计算机网络技术、Windows编程技术及控制工程的最新理论成果实现了综合船舶监控系统，具有船舶自动控制、信息综合显示、处理及报警功能。通过CAN总线和485串行通讯技术接收船舶机舱各检测点及各种航海仪器数据；将各种数据处理后送到服务器的数据库中，然后送到综合船舶信息显示及处理系统进行数据显示、处理及报警等；电子海图系统接收雷达及GPS定位信息，进行船位的图形显示及海况信息显示，同时将导航信息送到船舶自动舵，进行航迹或航向控制。