“育鹏”轮操纵性参数预报

为了对满载工况下"育鹏"轮的旋回情况及其参数作出预报,基于Norrbin辨识的非线性力和力矩公式,构建了三自由度船舶操纵运动数学模型,将其用于压载有风工况下旋回与Z形试验的测试,符合度分别达87.3%、80.3%,此误差从工程的观点可以接受.结果表明:此模型应用于"育鹏"轮的满载无风工况下的旋回预报,对船舶驾驶员实际操船具有较高的工程参考价值.     

基于指数函数非线性反馈的船舶航向保持控制

为研究船舶航向保持控制问题,本文以“育鹏”轮为研究对象,建立了其非线性Nomoto船舶模型,设计了基于闭环增益成形算法的指数函数非线性反馈控制器,并以“育鹏”轮的非线性模型为被控制对象,用Matlab的Simulink工具箱进行系统仿真研究。系统仿真结果表明,建立的非线性Nomoto数学模型精度良好,设计的控制器进行船舶航向保持控制时效果优异,并且更节能。使用这种方法设计的控制器,可以很好地进行船舶航向保持控制,对今后的船舶运动仿真和控制器的设计具有重要意义。     

一起船舶碰撞案例的思考

通过分析一例远洋船舶"惠荣"轮和"鹏延"轮碰撞事故,分析各方的主体责任,总结此类事故中各方应采取的应对措施,并提出一些建议和看法,用于对类似海事提供参考,确保船舶通航安全。     

基于非线性修饰模糊PID的船舶航向保持控制

为了提高船舶在运行过程中的经济性、安全性和舒适性,文章采用非线性修饰技术,对模糊PID控制器的输出进行处理,并通过对"育鹏"轮进行仿真试验验证控制器的有效性。仿真结果表明非线性修饰的模糊PID航向保持控制器具有控制性能灵活、响应快的特点,较传统的模糊PID控制器,本文设计的控制器能够减少约62%的能量消耗,并且通过模型摄动仿真试验发现控制器有着较强的鲁棒性,能够适应实际的营运需求。     

船舶旋回与航向保持的计算机仿真

根据已知“育鹏轮”的八项主要参数,建立三自由度状态空间型船舶数学模型。考虑到仿真的真实性,根据船舶舵机的特性,建立舵机模型,添加到船舶模型之前。应用MATLABSIMULINK功能,进行船舶回转实验仿真,得出船舶的稳定回转半径。再为船舶设计一个PID控制器,手动调节该控制器的参数,使控制效果最佳,得出调节时间和最大超调量,证明此种船舶控制的有效性。     

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NMEA-0183协议的船载GPS信息采集与解析系统

为了方便船载全球定位系统信息的导出,更好地实现船舶设备间数据共享,设计了一种基于Visual Basic 6.0的船载GPS信息采集和解析系统。该系统基于NMEA-0183协议,通过编程实现了GPS信息采集和数据解析,设计了GPS信息接收和输出端口,实现了串口通信,并调用外部软件MATLAB对提取的位置信息进行了可视化处理。最后,对"育鹏"轮的船载GPS进行试验验证,试验结果表明:该系统可有效地采集和解析基于NMEA-0183协议的船载GPS数据,并能够实时输出船舶位置信息以及GPS定位信息。该系统可广泛应用于船舶信息集成及船舶运动仿真领域。     

“育鲲”轮船员配备及教学安排建议

从大连海事大学的专用教学实习船"育鲲"轮船舶配员及教学安排的现状入手,结合国际公约以及国内法规对船员值班及工作和休息时间的相关管理规定,并充分考虑到在船学员能接受到平等公正的教育,分析"育鲲"轮船舶配员和教学安排存在的不足,并有针对性地提出建议。     

主机电-气混合遥控系统故障处理

<正>我国自行设计和建造的第一艘远洋教学实习船"育龙"轮胜利开航了。时任轮机系系主任的我,荣幸地担任了首任轮机长兼教学轮机长之职。重视实习教学是航海教育的特色,也是海事大学的优良传统。数年之后,我又回到"育龙"轮任职,这时船舶状况已逐步进入故障修理阶段。一、故障发生过程"育龙"轮主机为Sulzer6PTA48型二冲程低速柴     

基于信息熵的“育明”轮实习安全风险度量

为解决在进行"育明"轮实习安全风险度量的过程中存在的不确定因素难以量化分析的问题,以人员、船舶、环境和管理为要素构建实习船安全风险系统。采用故障树分析法,依据ISO/IEC 27002标准的层次结构建立故障树,提出基于信息熵的风险度量模型。将定性分析与定量计算相结合,以"育明"轮实际航次案例为例,验证理论应用的正确性。     

船舶挂靠缅甸迪拉瓦港注意事项

<正>0引言2015年3月17日,"育明"轮抵达仰光河入海处的外锚地,等待进港计划。由于当时水流湍急,船舶在锚地及靠离泊过程中多次出现走锚现象。笔者根据航行经验介绍船舶挂靠缅甸迪拉瓦港注意事项,供同人参考。1船舶及港口概况1.1船舶概况4.8万吨级散货船"育明"轮为上海海事大学教学实习船,船舶总长189.90 m,型宽32.26 m,型深15.70 m,设计吃水10.30m。本航次满载水泥进航道靠泊缅甸迪拉瓦港。     

营运船舶主机能效和碳排放等级评定方法

[目的]为使营运船舶主推进柴油机(主机)具备可操作的能效和碳排放强度评定方法以及等级划分标准,[方法]将单位营运燃油消耗率(SFOC)作为主机的能效指标,提出主机各级能效划分阈值的计算公式和能效等级偏离系数的计算方法,确定各级能效划分阈值的偏离系数,制定出能效等级评定的方法、划分范围及原则。以营运船舶"育鲲"轮的主机为应用对象,基于实验数据,对其进行能效等级评定。[结果]计算结果表明,"育鲲"轮的主机营运燃油消耗率为190.03 g/(kW·h);1,2级及2,3级能效划分阈值分别为191.86和203.15 g/(kW·h)。最终,将"育鲲"轮主机的能效等级评定为1级。[结论]研究结果有效反映了"育鲲"轮主机的管理水平、技术状态、能效水平及碳排放状态,所提方法符合亚太能源中心等机构关于评定方法的目标性、合理性、可行性、系统性及导向性要求。     

基于正弦函数处理新息的船舶模型参数辨识新算法

[目的]当船舶试验数据样本少时,将面临难以快速、准确辨识船舶模型参数的难题。[方法]基于最小二乘系统辨识算法,采用正弦函数处理新息,提出一种基于正弦函数非线性新息处理的船舶模型参数辨识算法。以"育鲲"船为例进行仿真实验,在只有26组辨识数据的情况下,对比最小二乘法和非线性新息改进最小二乘法的模型参数辨识效果,并利用"育鹏"船对所提算法的有效性进行验证。[结果]结果表明:与最小二乘法相比,非线性新息改进最小二乘法的模型参数辨识精度提升了15%左右。[结论]研究结果可为小样本数据情况下的船舶模型参数辨识提供参考。     

一种正弦函数修饰的船舶航向保持策略

为了解决船舶在大风浪天气下转向舵机能量消耗大,航向不易保持,舵机磨损程度大的难题,在传统控制器PID的基础上加上非线性正弦函数进行修饰,以大连海事大学新下水船舶"育鹏"轮为船舶模型,建立了Norrbin船舶运动数学模型,在七级风浪海况下进行航向保持控制仿真实验。实验结果表明,在非线性修饰的情况下,舵机节能效果明显,鲁棒性能好,调整参数少,对控制器的设计具有指导意义。     

基于Lyapunov稳定性的船舶航向保持控制器非线性反馈改进

[目的]船舶航向保持是船舶自动导航的核心,其实现离不开非线性控制算法的设计。为了简化控制器的设计过程,提高系统鲁棒性,节省控制器的能量输出,提出一种基于Lyapunov函数改进的具有非线性反馈的控制器。[方法]首先,通过构建Lyapunov函数,简化控制器设计过程,避免非线性控制律对消系统的非线性项;然后,用指数函数处理后的航向误差代替航向误差本身的非线性反馈项,优化控制系统设计,减少能耗;最后,以实际船舶"育鹏"轮为例进行系统仿真。[结果]结果显示,采用上述方法设计的控制器控制效果良好,更加节能,且系统具有鲁棒性。[结论]研究表明,非线性反馈项的引入可以优化控制系统,其能节能的优点在实际工程应用中具有重要意义。     

水面船形状因子的CFD计算研究

本文介绍了针对水面船形状因子开展的CFD计算研究.为解决计算域中船舶艏部和艉部附近存在的低正交性、高扭曲率的低质量网格对计算精度和稳定性产生不利影响的问题,在CFD求解器中引入了非正交修正和梯度限制器.针对KVLCC2、KCS和"育鹏"轮三种典型船型,开展水面船形状因子CFD计算研究,并对计算结果进行了不确定度分析.结果表明,形状因子CFD计算结果以较高水平通过了不确定度分析的验证和确认,说明求解器较好地解决了关键局部区域低质量网格带来的问题,能够以较高的精度计算水面船形状因子.     

育鲲轮自力靠泊大连港码头操船分析

利用育鲲轮自力停靠大连港的实测数据进行分析,通过记录时间、船速、横移速度、航向等数据,结合育鲲轮特点和当时港内水文气象条件从靠泊速度、抵泊横距、抵泊方向、靠拢角度等方面入手研究完整的靠泊过程,实测数据与理论数据进行比较,并用折线图的方式直观表达出船舶抵泊时运动状态的变化趋势。探讨影响船舶靠泊操纵的因素,以及各个操纵方式对靠泊操纵的影响,得出自力靠泊操纵过程中的注意事项和对自力靠泊的展望。     

船舶吃水差优化的研究

随着全球经济的快速发展,航运业也更加繁荣,与此同时,也带来了环境污染和能源逐渐枯竭的局面,为此,要提高船舶营运能效、节能减排。本文以"育明"轮为研究对象,通过仿真与试验结合,找出最佳吃水差。利用FLUENT计算出计算船舶在不同吃水差下的阻力,通过船舶能效监控系统实时测出主机每海里油耗,并比较不同吃水差下船舶阻力的变化趋势和油耗的变化趋势,从中找出最佳吃水差,以供"育明"轮应用于实际航行,同时,也为其他营运船舶提供一个节能减排的新方法。     

V-sat卫星网络在远洋船舶上的应用及典型故障排除

<正>0引言自"育鲲"轮安装V-sat(Very Small Aperture Terminal,甚小口径卫星终端站)卫星网络以来,船舶教学实习监管、远洋安全保障、学生课余生活质量等诸方面得到明显改观。由于V-sat卫星网络具有资费适中、"永久"在线、大带宽等特点,广泛应用在大型船队中。本文以"育鲲"轮V-sat卫星网络为基础,结合实船工作经验,介绍其网络构成、远洋船舶实际应用、典型故障排除、日常维护等。1 V-sat卫星网络的构成V-sat卫星通信业务于20世纪80年代在美国兴起。与一般意义上的卫星通信系统不同,其本质上是1     

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...