混合语言编程在船舶水动力计算中的应用

针对VC++具有面向对象特征和开发图形界面方面的强大功能以及FORTRAN语言在数值计算方面的优势,着重介绍了VC++和FORTRAN二种语言混合编程需要的技术要点和实现方法.对混合编程规则中的调用约定、命名约定、数据的交换与传递、多维数组的传递、DLL的调用方式以及DLL的调试进行了详细的阐述,并通过两者的混合编程实现了对船舶水动力的计算.该计算精确而便捷,对船舶操纵预报、安全评估等方面的研究有很大的应用价值.     

柴油机相继增压故障切换过程的瞬态仿真

建立了相继增压柴油机一维非定常流动的仿真程序,针对某船用相继增压柴油机空气阀和燃气阀异常开闭时的切换过程进行了多组模拟计算,并把计算与试验结果进行了对比,符合较好。结果表明:空气阀和燃气阀同时打开时将使受控涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀延迟6 s以上打开时容易使得基本涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀打不开时将导致停机,两阀之间的定时对切换过程有很大的影响。     

基于DRNN神经网络的PD混合控制技术在船舶动力定位系统中的应用

船舶在海上运动是一种复杂的非线性运动，其水动力系数很难精确确定，而海洋环境的随机干扰因素也在不断地发生变化，因此需要研究具有鲁棒性和自适应能力的船舶动力定位控制技术。PID控制在优化参数的条件下，对于能够建立精确数学模型的确定性系统具有鲁棒性好和可靠性高的特点，但对于船舶运动这样复杂的非线性系统其控制效果不理想，而神经网络具有自学习和自适应能力，因此需要结合两者的特点，设计自适应能力强、鲁棒性好的控制技术。本文研究了基于DRNN神经网络的PD混合控制技术，并将其应用到船舶动力定位系统。仿真结果表明该方法有效，且具有较好的鲁棒性和自适应能力，提高了动力定位系统的精度和性能。     

船舶柴油机失火故障仿真分析

为了研究船舶柴油机在失火故障下各个参数的变化规律进行了某船用柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析,并通过瞬时转速的试验测量验证了模型的准确性,在此基础上进一步针对柴油机各缸失火时的故障进行了模拟仿真分析,得到的柴油机各个参数在失火故障下表现出的规律,对后续利用ADAMS进行柴油机的故障模拟仿真计算具有重要意义.     

船用柴油机水上污染与内河柴油-LNG混合动力船舶

碳氧化物是温室气体，对人体健康不会造成太大伤害，但对全球气候变化的不良影响很大，因此国家鼓励节能减排。船舶和环境具有相互作用、密不可分的关系。柴油-LNG混合动力船舶是以柴油-LNG双燃料替代柴油单-燃料。国家鼓励内河船舶采用LPG／LNG燃料替代柴油和重油，以减少碳氧化物排放和其它有害气体排放。     

遗传算法在船舶动力机械混合隔振系统优化设计中的应用

阐明了混合隔振问题的实质就是综合被动隔振系统和主动控制系统的多目标联合优化设计.运用子结构导纳综合法分析了应用混合隔振技术的双层隔振系统的功率流传递特性.采用遗传算法对混合隔振系统进行了优化设计,并作了数值仿真.     

大功率低速柴油机电子调速器

为发展船舶配套产品,上海船舶运输科学研究所承担了国家科技部船舶主柴油机电子调速器研制任务.研制的SRI- VC2110EG电子调速器由控制器、驱动器及电动执行器组成.控制器采用高性能、低功耗ARM7嵌入 式微处理器作为核心部件,采用内嵌DSP算法的FPGA实现转速信号数字滤波和测量,采用CAN现场总线实现数据传输.电动执行器采用三相交流永磁同步伺服电机及精密减速器等.SRI-VC2110EG电子调速器具有主机转速调节、燃油限制和补偿、VIT等功能.经实验室半物理半数字仿真结果表明,SRI-VC2110EG电子调速器性能 可满足大功率低速柴油机调速要求.     

燃料电池-锂电池混合动力船舶的能量管理优化

燃料电池-锂电池混合动力船舶的动力源是由燃料电池作为主电源,锂电池为辅助电源。对混合动力系统采用能量管理策略(EMS)进行研究,分配每个电源的输出功率。为了提高氢燃料经济性和系统寿命,提出一种基于功率解耦的外部能效最大化策略进行建模仿真分析,并与双闭环PI控制策略和外部能效最大化策略(EEMS)进行对比,以验证其有效性。结果表明,本文提出的策略能够满足船舶典型工况下的功率需求,并有效降低氢燃料消耗,提高锂电池的利用率,从而利用混合动力系统的特点提高了氢燃料经济性,也使整个系统能够总体高效运行。     

船舶柴油机注汽涡轮增压系统

为了改善涡轮增压柴油机在低工况运行时,会出现增压压力不足、燃烧过量空气系数小和废气排温较高等固有特性,提出了一种利用增压器废气余热产生水蒸汽,并注入涡轮来提高增压器的压比和空气量的新方法。这种新方法可以改善涡轮增压器与柴油机的匹配,从而可提高柴油机的性能。试验结果证实了该方法的有效性。     

某船用中速柴油机排放特性试验

对某船用中速柴油机的电控化改造前按推进特性进行了排放试验.试验分析结果表明:该机低转速、低负荷区CO排放浓度低,HC排放浓度高,而高转速高负荷区CO排放浓度高,HC排放浓度低;NOx排放浓度最高位于800r/min附近,而NOx比排放随转速和负荷的升高而降低,其变化趋势主要受油耗率的影响.试验结果可供相关技术人员参考.     

平方根求容积卡尔曼滤波的组合导航算法

以全球定位系统与航位推算(GPS/DR)相结合的组合导航系统为研究对象.为解决在GPS/DR组合导航研究中传统扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的滤波精度和稳定性差问题,引入了平方根求容积卡尔曼滤波算法.作为一类sigma点滤波方法,SCKF有效避免了EKF计算雅可比矩阵,提高了估计精度.仿真结果表明,对于船用GPS/DR组合导航问题,该算法能获得更好的性能指标,更符合实际船用组合导航要求.     

模糊滑模控制在船舶航向非线性系统中的应用

针对一类不确定的非线性系统,把模糊自适应和滑模控制相结合,设计了一种积分滑模控制器。该方法采用模糊逻辑逼近非线性函数,并且为了消除常规滑模控制器被跟踪信号及其导数已知的限制,在滑模控制中引入了积分项;基于Lyapunov方法导出在线调节的切换增益自适应律,有效的克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零的某邻域内。用该控制器对船舶航向进行跟踪控制的仿真研究结果表明:该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。     

基于改进BP神经网络的船舶操纵性能预报

以某单桨大型船舶在海上的回转性能为例，探讨了应用改进的BP神经网络（Back-pmpagation Neural Network）建立船舶操纵性预报数学模型的方法，并利用matlab语言对其进行了仿真。研究结果表明，改进的BP算法有更快的收敛速度和更好的计算精度。     

船舶电力推进系统运行的仿真

船舶电力推进系统的推进电机单机容量大于发电机单机容量,属于重负载电力系统.建立船舶电力推进系统运行的数学模型,在MATLAB软件平台上对该系统进行仿真运行.对获得的电网电压信号,采用小波变换进行波形分析和特征抽取.仿真实验结果表明,该船舶电力推进系统仿真模型合理有效.     

船舶航向模糊自整定操舵控制器的研究

船舶航向操舵控制是个典型的非线性系统,而工程上经常使用的常规PID(Proportional Integral Differential)控制器则为线性控制,至于模糊控制虽为非线性控制,但稳态精度不高。将常规PID控制与模糊控制相结合,基于Norrbin非线性系统模型和模糊自整定PID控制器的设计步骤,提出一种新的船舶航向控制算法,即船舶航向模糊自整定操舵控制器,并针对5 446标准箱的集装箱船舶,用Matlab进行了仿真计算。仿真结果表明,该控制算法可以使船舶航向控制从动态和稳态上都具有较好的精度,跟踪响应迅速,超调量小。     

2万吨级多用途船船型试验研究

对2万吨级多用途船船型进行了试验研究，该船与相近吨位船舶相比，傅氏数高，方型系数大，船型优化设计有一定的难度，在吸收国内外先进经验，分析上海船研所同类型多用途船船型研究资料的基础上，先后设计了2个方案的球艏线型，通过试验分析比较，优选出推荐船型。优选船型有效地解决了该船的快速性问题，性能优良，可供船舶设计及建造部门使用。     

基于船舶回转试验建立横摇响应型数学模型

为了建立船舶横摇响应型数学模型,在"育鲲"轮上进行了船舶回转试验.在试验数据处理分析的基础上,结合理论讨论,提出了横摇响应型数学模型的结构,并给出了"育鲲"轮的横摇响应型数学模型.该模型简单,便于分析.     

基于鲁棒模糊控制的船舶转向及航向保持

为更好的满足船舶转向和航向保持对自动舵系统的不同要求,首先基于一阶闭环增益成形算法对船舶转 向过程分三段进行控制器设计,在自适应模糊推理系统(ANFIS)离线模型辨识正确的前提下得到每个控制器的模糊隶属度函数,然后对三个控制器的输出进行T-S模糊综合.以实习船"育龙"轮的非线性响应模型为控制对象,考虑不同的干扰和模型摄...     

电罗经故障诊断的案例推理原理与方法研究

针对电罗经的特点和传统专家系统的不足,分析了基于案例推理(Case-Based Reasoning,CBR)技术的一般过程,指出了CBR具有获取知识容易、问题解释清晰、道理易于理解等优势,提出将基于CBR技术应用于电罗经的故障诊断,开发基于CBR的电罗经故障诊断系统,进而详细阐述其CBR原理构建、系统结构设计、案例组织形式设计、检索策略设计和工作流程,并研究其系统实现方法.案例分析结果表明,所开发的基于CBR的电罗经故障诊断系统能够有效提高其维修的正确性和高效性.     

气泡艉流场特征及其研究综述

船舶气泡艉流场特征研究蕴含着重要的军事和民用价值.从气泡艉流场的几何特征、声光物理特征以及尾流中气泡的数密度、尺度分布特征等方面,总结了当前国内外关于船舶气泡艉流场特征研究的主要成果,进而通过分析它们在遥感探测、制导等领域的应用情况,进一步阐明了船舶气泡艉流场特征研究的重要性,并提出了应加强对气泡艉流场的探测技术和抑制消除技术研究的发展建议.