三缆定位控制系统的实现

"三缆定位"为绞吸式挖泥船的定位方式之一,比起"钢桩定位"方式,它更适合大挖深、大风浪等恶劣工况,但其原理上更复杂,对技术要求更高."三缆定位"主要通过绞吸式挖泥船尾部的三根定位钢缆来给船舶定位.众所周知,绞吸挖泥船的施工精度,主要由船舶的定位精度来决定,所以,一个准确高效的"三缆定位"算法将是系统设计的核心.通过对"三缆定位"控制原理及过程的描述,最终实现了绞吸式挖泥船的"三缆定位".     

绞吸式挖泥船三缆定位控制系统设计

传统绞吸式挖泥船多采用钢桩系统移船定位,此方法简单方便,但只适用于浅水和小风浪区域。在深水和大风浪环境下多采用三缆定位模式进行移船定位。本文将根据三缆定位的控制要求设计一套绞吸式挖泥船三缆定位控制系统。     

绞吸挖泥船三缆定位系统设计

三缆定位系统是绞吸挖泥船的重要定位设备之一,对施工作业能力和船舶安全性方面都有着重要影响。针对三缆定位系统的设计问题,从系统的主要组成、工作原理及设计流程等方面进行论述,形成不同工况下三缆系统所承受的外荷载计算流程,采用频域分析和有限元分析等方法,分析得出缆绳张力的变化规律及筒体结构的受力特点,提出缆绳选型及局部结构设计方法。结果表明,各种工况下,缆绳张力随风速增大而增大,且在同等风浪条件下,处于挖泥作业工况和避风工况的缆绳张力区别较大,应综合考虑。此外,在三缆定位的设计过程中,须对受力较大部位进行特殊考虑与重点加强。     

深层搅拌船的自动锚泊定位系统设计与实现

为满足国内首次研发的深层搅拌船的锚泊定位精度,充分考虑作业条件和工作效率,开发出一套全新的自动锚泊定位系统。将模糊控制与状态机控制思想相结合应用于锚泊定位系统,对船舶的当前状态进行模糊控制,状态机将锚泊定位过程划分为若干状态,不同状态采用不同的控制参数,保证船舶快速和精确地定位。结果表明,该系统在满足工程需要的同时,提高了施工效率,取得良好的效果。     

海工辅助船双导缆滚轮的研究与设计

阐述了海工辅助船双导缆滚轮的研究的必要性。对常见单导缆滚轮的结构形式进行简要介绍,并以此为基础提出双导缆滚轮的初步形式。经初步分析后改进并确定了最终的结构形式。严格的推导了其载荷分布的形式,指出因惯性思维易导致的问题。并针对较严重的典型工况采用有限元方法进行了强度分析。最后就制造安装中关键的技术难点提出了解决方案。     

基于铺砂船的自动锚泊定位系统设计与实现

针对用于香港机场三跑道建设的铺砂船锚自动泊定位控制系统进行研究,在保证其动态定位精度为50 cm的前提下,开发出一套全新的自动锚泊定位控制系统。通过对控制模型进行分析并指出该系统存在的难点,采用模糊状态机控制方式对船舶中心点与起始点、船舶控制点与工作线的偏差距离和船舶中心线与工作线的角度偏差进行模糊化,船舶状态根据模糊化后的位置偏差和角度偏差等级综合进行划分,在不同状态采用不同的控制参数。根据铺砂船的实际应用效果,验证了该控制系统具有较高的精度和响应速度。     

浅谈12缆三维地球物理深水勘探船的舾装设计

介绍了12缆三维地球物理深水勘探船舾装设计的主要特点,分别阐述了常规舾装设备和物探专业设备的技术状态,常规设备主要着重于因作业要求带来的常规设备特殊性布置和物探设备的系统性配备和布置,主要着重于本船的实际作业特点。     

绞吸挖泥船新型施工定位方式的探讨及优化

通过对绞吸挖泥船几种常用定位形式的探讨,提出一种双锚四缆单桩定位施工方法,该方法集钢桩定位和三缆定位的优点于一身,既能缩短倒桩进船时间,又能提高挖泥生产效率,使操作更平稳、设备更安全.     

基于PLC的深海ROV光电复合缆绞车控制系统设计研究

针对深海超长距离光电复合缆的收放、张力保护、自动排缆等问题,给出一种采用PLC和S120变频器控制的光电复合缆绞车控制系统方案。该方案可在S120变频器的驱动下,实现牵引绞车双摩擦轮同步和负荷分配,储缆绞车恒张力排缆以及自动排缆装置的联合控制。     

中长周期波下“天麟号”绞吸挖泥船的施工适应性*

针对“天麟号”绞吸挖泥船在海外施工时遇到的中长周期波问题,建立“天麟号”的风浪流计算模型,计算不同波高、不同周期和不同浪向的船体波浪力,根据静力平衡方法得出三缆定位钢丝绳的作用荷载,根据最大荷载确定绞吸挖泥船能够施工的最大有效波高。结果表明,在中长周期范围内,随着波浪周期的增加,“天麟号”受到的波浪力逐渐减小,三缆定位钢丝绳的受力也逐步减小。波浪周期在13～16 s时,“天麟号”能够施工的最大有效波高为0.55 m,顶浪施工的最大有效波浪为0.76 m。     

基于CAN总线的船用起重机自动定位控制系统设计

随着工业自动化、智能化技术的发展与应用,船用起重机日趋向自动化、高效率、智能控制方向发展。针对这种趋势,本文设计了一种基于CAN总线的船用起重机自动定位控制系统,以多路电液比例阀为控制对象,利用编码器读取起重机各自由度实时位置并进行坐标变换,采用模糊PID控制算法,并在Labview平台下进行试验验证。实验结果表明,该系统运行可靠,实现了起重机的自动定位与控制,相比于传统的PID控制,提高了起重机的自动转运时间和目标定位精度。     

船舶动力定位模拟器自动定位功能研究与实现

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设计动力定位控制器和推力分配算法,提出使用Direct2D图形技术来设计动力定位人机交互界面。最后在所设计的动力定位模拟器系统架构下,以1艘动力定位供给船为仿真对象实现在不同海况条件下的自动定位功能和系统信息显示,并验证算法的有效性。     

船舶动力定位模拟器自动定位功能研究与实现

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设计动力定位控制器和推力分配算法,提出使用 Direct2D图形技术来设计动力定位人机交互界面。最后在所设计的动力定位模拟器系统架构下,以1艘动力定位供给船为仿真对象实现在不同海况条件下的自动定位功能和系统信息显示,并验证算法的有效性。     

绞吸式挖泥船柔性三缆定位系统的应用

绞吸式挖泥船因具有较高的挖泥和卸泥效率而得到广泛的应用。定位系统是绞吸式挖泥船的最关键系统之一,在挖泥施工中起到至关重要的作用。文章即针对定位系统中的柔性三缆定位系统的原理、组成和在实船上的应用进行介绍,并对柔性三缆定位系统应用中存在的问题和发展趋势进行总结和展望。     

“一”字形码头带缆方式的应用

结合青岛港董家口港区40万吨级矿石码头结构设计,综合分析了相关"一"字形码头断缆现象及断缆原因,针对40万吨级和15万吨级船舶进行了船舶系泊物理模型试验和数学模型试验分析,提出将横缆系船柱向码头后方移动30 m以增加横缆长度的带缆方案。横缆长度增加后,可有效减小横缆缆力30%以上,而艏艉缆缆力略有增大、倒缆缆力则有增有减,变幅在15%以内,各缆绳缆力分布更加均匀、合理,避免断缆现象的发生。     

万马力级深水三用工作船动力定位性能研究

动力定位性能研究是万马力级深水三用工作船自主研发这一国家工信部和财政部联合下达的配套研究课题之一。根据万马力级深水三用工作船的功能和特点,对其DP作业环境条件进行研究界定,结合该船的动力配置,着重分析和研究在不同作业工况下的动力定位能力。研究结果解决了该船在我国深水海域进行动力定位作业的关键技术。     

基于神经网络PID的船用甲板起重机定位作业控制系统研究

以船用甲板起重机定位作业工况的工作幅度准确调整问题为研究对象,根据船用甲板起重机倾角的变化要求,采用BP神经网络算法,在起重机电气控制系统中引入神经网络PID控制器.Matlab仿真结果分析表明,在风浪引起船体倾角变化的情况下,通过控制变幅机构和回转机构,船用甲板起重机工作幅度能随之自动调整,实现船用甲板起重机准确定位的作业要求.     

基于模糊PID控制器的门式起重机大车定位控制系统研究

以门式起重机大车准确定位问题为研究对象,根据准确定位作业控制和系统动态性能的要求,设计了基于模糊PID控制器的准确定位控制系统,并利用MATLAB语言对门式起重机大车运行定位系统进行了仿真。仿真结果表明,这种复合控制方法,不仅保持了模糊控制器原有的鲁棒性,而且响应时间短,稳态误差小,达到较理想的控制性能目标。