船舶航向保持中的混沌控制研究

大型船舶的航向控制是一个多变量、时滞性较大和非线性的动态过程,在海浪、海风等因素干扰下会呈现一种典型的混沌运动。本文系统介绍混沌控制理论和算法,结合船舶航向控制数学模型和Diffing方程,设计一种船舶航向的控制器,并利用Maltlab对该非线性控制器进行仿真。仿真结果表明,该船舶航向控制器具有良好的航向保持能力和鲁棒性。     

船舶航向运动模型对比分析

文中对舰船平面运动进行了分析,并对国际电工委员会制定的航迹控制系统标准运动模型（IEC62065）,以及现在普遍使用的野本方程进行了解释说明及理论推导。并根据不同舵角情况下的航向角变化图,对比分析出两个模型的不同点,提出了野本方程的适用条件。     

海浪干扰对船舶航向影响规律研究

在现有海浪研究的基础上,以国际电工委员会制定的航迹控制系统性能标准(IEC)62065提供的舰船运动模型为基础,模拟分析不同等级海况,不同类型船舶,不同航行条件下的航向角变化情况,证明了航向角在海浪干扰下的变化存在周期性,并总结出吨位、速度等对航向角变化的影响规律。为研究海浪干扰条件下的船舶操纵规律,优化操舵控制打下基础。     

法国未来核动力航空母舰的运动稳定系统和恢复最小横倾航向的技术

法国对未来的核动力航空母舰已进行了大量的研究工作，特别是开发了一种多功能自动驾驶系统，以确保其战需要，本文描述了该系统具有的两项功能：直线航向时的稳定功能和回转运动中的操作功能，为便于飞机着舰和弹舰，对水平面运动，甚至某些特殊点的运动进行了。为此，该系统使用两对独立操作的侧向减摇鳍，一对方向舵和一套横倾平衡装置。为了保持航空母舰在直线航行中的航向稳定性，使用了多元自适应控制技术。此外，有一个计算回     

船舶模糊航向控制器设计与仿真

应用船舶操纵方程中的二阶非线性响应方程，在考虑各种随机干扰的情况下，为船舶设计一种模糊航向控制器，在程序中可以方便地调整船舶的相关参数和隶属度函数。该系统能较好地实现航向保持。通过对具体船型的仿真，结果表明，该航向模糊控制器有很强的环境适应性。     

船舶航向及位置的模糊控制方法研究

探讨了将模糊控制应用于船舶航向改变和位置偏移的控制方法。建立了以模糊控制为基础的船舶自适应控制数学模型。结果表明，只要建立了合理的模糊控制规则，在一定的海风、海流作用下可以将船舶改变到按新的航向航行，同时亦可以将船舶迅速操纵至某一新的指定位置。     

潜艇水下航向改变时的操纵性研究

本文对潜艇六自由度空间运动方程中所包含的108个水动力系数,进行了全面的分析、实验测定及近似计算,得到了描述潜艇空间运动的简化模型。并在此基础上,通过数值计算方法,对潜艇在水下航向改变时的运动进行了计算机模拟,获得了较好的结果,为保持潜艇水下无纵倾定深转向,提供了较为简洁的实施方式,并为潜艇水下操纵及自动驾驶仪的设计提供了理论依据。本文还对典型的水动力系数进行了大量的变值计算,为进一步进行潜艇操纵性的研究提供了依据。     

船舶航向自适应控制系统研究

本文设计并模拟船舶航向自适应控制器,用于解决传统航向控制非线性系统在复杂环境下控制效果差的问题.控制器的系数可由Matlab LMI工具箱计算得出,针对航向控制非线性系统,采用自适应控制方法设计控制器,该方法可以保证船舶航向控制系统的全局有界性.最后针对实船验证,仿真结果表明该控制器性能良好,控制方法有效.     

船舶航向模糊控制系统研究

首先论述模糊控制技术的原理,指出模糊控制器是船舶航向模糊控制系统的核心;然后从模糊参数设置、模糊规则制定、隶属度函数确定从方面进行模糊控制的设计;最后仿真实验结果表明,本文设计的航向模糊控制系统上升速度快,稳态误差小,控制效果好。     

物联网下嵌入式船舶航向控制系统设计

随着航运业的发展,对船舶操纵性能的要求日益提高,需要对船舶航向控制问题进行进一步研究。提出基于物联网的嵌入式船舶航向控制系统的设计方法。所设计系统由两部分组成,分别为硬件部分和软件部分。硬件主要由芯片、无线通信模块、电源模块、显示模块、温度采集电路、信扫描电路、复位电路、声光报警电路和负载控制电路构成,重点阐述了对各个硬件部分的设计电路。根据控制信号判断的方法对软件部分进行设计,完成物联网下嵌入式船舶航向控制系统的设计。为了验证所提设计方法的有效性,进行仿真实验,根据实验结果可以得出该系统能够对船舶航向进行实时控制,抗干扰能力强,效果令人满意。     

影响船舶航向稳定性的因素及对策

文章介绍了航向稳定性的内涵,航向稳定性与保向性的关系,通过分析影响船舶航向稳定性的因素,给出了相应的补救措施。     

Stability assessment for intact ships in the light of model experiments

A systematic method for assessing intact ship stability with a free-running model in a seakeeping and maneuvering basin is proposed in this paper. Model experiments were carried out in extremely steep regular waves for a model drifting, running in head seas, and quartering seas. This method was applied to two purse seiners, and efficiently identified thresholds in metacentric heights for capsizing of these ships. These capsizing thresholds are compared with requirements of the IMO Code on Intact Stability. This series of model experiments also confirms that capsizing at the threshold occurs only in quartering seas, and shows that capsizing is caused by broaching, loss of stability on a wave crest, or bow diving. Received for publication on Jan. 20, 1999; accepted on July 6, 1999     

散货船破舱稳性计算及安全措施

根据SOLAS修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求，计算并校核了五条散货船第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数，分析了不满足要求的原因，探讨了具体的改造措施，提出了新船设计的建议。     

三维边坡稳定性分析的一种适用方法

基于空间曲面上一点的应力关系、曲面至边坡表面土柱上力的微分平衡方程、力矩平衡方程,只需要一个假定条件,得出了一种广泛适用的三维边坡稳定性分析法,并讨论了方法应用中的有关问题。算例表明,该方法计算结果是合理的,具有广泛的应用意义。     

"翠洲"轮延伸航线稳性、抗风性研究

“翠洲”轮原是一艘从事长江仪征到栖霞过江运输的简易油船,主机功率较小,航速较低,在给该轮延伸航线改造时,船舶稳性、抗风性方面问题较为突出.通过理论分析和实航研究,解决了上述问题,确保了海上航行的安全.文章对此作了较详细的介绍.     

准确确定海船初稳性高度界限面及综合稳性界限面的方法探讨

本文介绍了确定船舶初稳性高度界限面和综合稳性界限面的准确方法，通过对初稳性高度界限面问题的讨论，完善了载荷变动求取船舶初稳性高度变化量及改变载荷调整船舶初稳性高度的理论计算公式，并为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶初稳性高度的变化情况提供了准确可靠的方法。通过对船舶综合稳性界限面问题的讨论，建立了改变载荷求取船舶综合稳性变化量及调整船舶综合稳性的理论计算公式，为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶综合稳性的变化情况提供了准确可靠的方法。     

纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准实船验证分析

国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准,并计划于2019年开始强制实施.该稳性衡准涵盖了5种稳性失效模式:参数横摇、纯稳性丧失、过度加速度、瘫船稳性和骑浪/横甩.衡准评估由薄弱性衡准和稳性直接评估组成.本文采用实际运营的4艘油船和3艘渔政船对最新草案中纯稳性丧失和瘫船稳性的薄弱性衡准进行了计算,分析了第一层和第二层薄弱性衡准的一致性,为纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准的制定提供参考.     

浅析海洋拖船稳性和抗倾覆安全性

本文根据海洋拖船稳性海损的主要特性,对稳性衡准公式进行评述,进而对设计拖船的抗倾覆要点作了介绍.     

仿生减摇鳍升力数学模型的全局误差与稳定性

研究了零航速时仿生减摇鳍产生升力的数学模型,讨论了Weis-Fogh 机构如何旋转才能产生船舶减摇所需要的指定升力,其基础为Weis-Fogh 机构理论.首先把问题转化为求解微分方程问题,依据吕卡提方程,给出模型周期解的存在性和稳定性条件;然后采用单步Runge-Kutta方法求出模型的数值解,并分析数值解的全局误差;最后给出保证数值解稳定的条件,并用相应的数值试验予以验证.     

动态环境条件下舰船航向真值测量方法研究及应用

介绍了一种在动态环境下对特定目标进行跟踪来反推舰船航向真值的测量方法-目标真值测量法。该方法采用了动态条件下高精度连续测量技术、数据融合处理技术和动态测量精度分配技术,实现了动态条件下舰船航向真值的高精度连续测量。