基于改进神经网络方法的船舶姿态高精度预报研究

针对船舶姿态预报精度的难题,结合船舶姿态变化特点,提出基于改进神经网络方法的船舶姿态高精度预报模型,首先对船舶姿态的数据进行采集,并对船舶姿态数据进行去噪处理,然后采用神经网络对船舶姿态变化特点进行高精度逼近,并对神经网络存在的一些缺陷进行相应的改进,最后进行船舶姿态预报的仿真实验。实验结果表明,改进神经网络提高了船舶姿态预报精度,克服了当前其它船舶姿态预报模型存在误差大的弊端,船舶姿态效果优势十分明显。     

基于CMOS图像传感器的船舶轴系同轴度测量方法研究

对一种用于中型以上船舶轴系支承孔同轴度的CMOS图像传感器测量方法及测量精度进行了分析。安装测量基准线采用带单模尾纤的准直半导体激光,轴孔中心位置传感器由CMOS面阵与旋转电感量头组成。该方法不仅满足船舶轴系支承孔同轴度测量的精度要求,而且具有良好的经济性和灵活性,可以推广到相类似的大孔同轴度的装配定位与精度测量。     

船舶主机安装误差对船舶轴系安装质量的影响

文章针对船舶轴系校中校核有效性问题进行分析和讨论,分析在主机安装误差变化范围内,中间轴承和艉轴承负荷、安装状态的法兰开口及偏移等参数的变化特点,得出船舶主机安装误差范围、轴承负荷控制误差范围、连接法兰偏移值误差范围之间的关系,并提出了保障船舶轴系安装质量的精度控制方面的建议。     

船用磁流变弹性体动力吸振器的性能研究

文章针对船舶推进轴系纵振的振动控制进行了研究,结合磁流变弹性体结构特点,通过利用磁流变弹性体的剪切模量可调特性提出一种新型船用磁流变弹性体动力吸振器的思想,实现变转速工况下对船舶轴系纵向振动的有效控制。加工装配出相应的动力吸振器,对其进行移频特性试验测试,并对磁流变弹性体动力吸振器固有频率的影响规律进行了研究,可为船舶轴系振动控制提供理论和工程依据。     

船舶MEMS微惯导网络精度技术研究

为了减少误差积累,提高导航精度,通过船舶上的CAN总线网络,利用高精度主惯导系统对低精度的MEMS微惯导系统进行在线修正。根据微惯导网络系统姿态角的误差模型,将惯导系统的角速率输出值作为量测信息设计卡尔曼滤波器,对姿态角修正算法进行了仿真运算,估计出了MEMS微惯导系统姿态角误差。     

基于CAD/CAM的舰船螺旋桨精度控制技术研究

为解决船舶螺旋桨内部角动量不平衡、精准解耦能力较弱等问题,提出基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制方法。通过控制轴系确定、定点坐标变换2个步骤,完成船舶螺旋桨结构的CAD/CAM建模。在此基础上,通过铣削方式与加工路径分析、残余精度量计算、微小控制误差确定3个步骤,完成新型精度控制方法的搭建,实现基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制技术研究。对比实验结果表明,与传统控制方法相比,应用新型精度控制方法后,船舶螺旋桨内部角动量呈现明显的平衡状态,精准解耦能力最大值可达到70%。     

无线传感器网络WSN在船舶动力定位系统中的应用

船舶动力定位系统是一种船舶位置与动力控制系统,能够根据海浪、海风等外界干扰条件,协调船舶的推进系统、导航系统,自动修正船舶的当前位置,保持船舶姿态和航向的稳定,确保船舶能够按照正确的航线行驶。船舶动力定位系统的关键在于正确估计船舶的当前位置,在这种情况下,传统使用的GPS、北斗等卫星定位系统精度较低,难以实现船舶灵活、快速、高精度的调整与控制动作。本文提出一种基于无线传感器网络WSN的船舶动力定位控制模型,利用传感器网络测量外界风力、风向,结合当前船舶的行驶航向,利用数学模型估计船舶的偏移量,进而进行智能的控制。通过仿真实验表明,相比于传统方法,本文提出的方法能够以较低的实现代价,实现较高的动力定位精度,具有较高的实用价值。     

应用单片机的船舶横摇姿态稳定性动态控制系统

考虑到船舶在海上航行的环境因素会导致横摇姿态不稳定,为了确保船舶的稳定航行,提高横摇姿态稳定性控制精度,提出了应用单片机的船舶横摇姿态稳定性动态控制系统。在硬件设计部分,基于船舶横摇姿态稳定性动态控制系统的硬件架构,对设计单片机主控芯片、姿态控制传感器和遥控器接收机进行了设计,在软件设计部分,通过提取平衡差量参数,对差量平衡算法进行了设计,完成系统硬件与软件之间的对接,实现船舶横摇姿态稳定性动态控制系统的设计。实验结果表明,应用单片机的船舶横摇姿态稳定性动态控制系统可以通过减小航向角控制误差和横滚角控制误差,提高横摇姿态稳定性控制精度。     

用普通镗床预精镗船舶轴系法兰孔

船舶轴系法兰孔的加工光洁度、精度及装配中的有关公差有极高的要求。国内船厂,中小型船舶轴系多采用钳工对中与手工铰拂单配的工艺;而大型船舶轴系基本都采用钳工现场对中,再以专用镗机对法兰孔进行精镗的工艺。这样,尽管对中安装符合有关技术要求,但法兰孔的尺寸没有互换性,光洁度也不理想;劳动强度大、加工周期长,影响了船台舾装的完整性,延长了造船的周期。日本一船厂在普通落地镗床上预先精镗好整个轴系上法兰孔的工艺方法可以借鉴,现介绍如下。1.工艺流程(以中间轴为例)     

船舶轴系合理校中的应变片检测技术

本文着重介绍了笔者在对船舶轴系合理校中的应变片检测技术进行台架实验研究过程中形成的两种具体的测量方法——递推单元法和“自由体”单元法,并运用误差分析理论,讨论了贴片位置对测量精度的影响问题,给出了合理布片原则。     

GPS技术下船舶姿态实时校正方法研究

为提高船舶姿态实时校正精度,减少船舶姿态校正误差,设计了GPS技术下船舶姿态实时校正方法。首先对船舶姿态校正研究现状进行分析,找到船舶姿态校正误差产生的原因,然后采用GPS技术对船舶姿态进行初步校正,并采用卡尔曼滤波算法船舶姿态进行进一步校正,最后船舶姿态校正实验的结果表明,本文方法的船舶姿态实时校正精度高,船舶姿态实时校正速度快,获得了比其他方法更优的船舶姿态实时校正结果,具有较高的实际应用价值。     

基于Ansys的船舶轴系动态校中研究

船舶轴系是柴油主机与螺旋桨之间的连接装置,起到动力传输的重要作用,轴系安装质量的好坏决定了船舶的振动特性、使用寿命和动力性能。近年来,各种类型的大型船舶(如LNG船、集装箱船等)数量猛增,船舶推进轴系在刚度提升的同时,轴系动态校中也成为了研究的重点。本文针对多影响因素下的船舶轴系装配问题,研究了船舶轴系的动态校中技术,并利用有限元分析软件Ansys对轴系的动态校中过程进行分析和仿真。     

船舶无余量长轴系安装技术

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分,是船舶航行的生命线,是从主机动力输出端到螺旋桨之间动力传动构件的总称。某船从船舶操纵性、机动性要求出发选用了水润滑轴承及可调桨系统,轴系布置采用长轴系、双艉轴架设计,且中间轴为无余量加工安装。通过分析无余量长轴系安装技术要点,对各关键点进行精度控制,从而实现船舶无余量长轴系的高效精准安装。     

控制船舶轴系纵向振动的动力吸振器参数优化研究(英文)

在船舶轴系中安装动力吸振器是减小船舶轴系纵向振动的有效方法,而动力吸振器的参数合理优化配置是控制轴系纵向振动的重要手段。将船舶轴系等效为多自由度系统,基于有限单元法建立船舶轴系纵向振动运动模型,并通过加装动力吸振器用于控制船舶轴系纵向振动。运用重分析方法求解轴系运动方程得到推力轴承处的力传递率和能量传递率,将二者作为评价动力吸振器对轴系振动控制效果的指标。在研究轴系响应频率范围内,提出将求解全局最优解较强的遗传算法与多目标优化算法相结合以优化动力吸振器参数;并且研究特定共振峰消减的参数优化问题。最后通过算例,比较不同目标函数以及动力吸振器不同安装位置对轴系纵向振动控制的影响,验证文中优化算法的可行性。     

驻坞船舶轴系对中满足浮态要求的方法

由于船舶在坞内坐墩后船体形状与在水中漂浮状态有差别，坞内坐墩状态下的轴系对中，很难满足船舶漂浮状态轴系对中的要求。因为大型船舶通过再调整主机和推力轴承位置达到浮态对中要求，工程量大，通常只能在超质量标准情况下使用。文章介绍了一种在坞内坐墩情况下，达到漂浮状态轴系对中精度要求的方法。     

船舶推进轴系的一般布置和校中计算

船舶推进轴系校中质量的好坏直接关系到船舶的航行安全,而影响轴系校中质量的因素很多,如船轴的加工精度、轴系的安装弯曲、船体变形、操作人员素质等。文中介绍了船舶推进轴系一般布置和校中计算的一些原理和方法,重点介绍合理负荷法的原理、计算步骤和计算方法等,并以某海洋工程船为例,详述了顶举试验的方法、程序和步骤与分析。     

INS/GPS姿态组合导航系统卡尔曼滤波器设计

在建立用于卡尔曼滤波的INS和GPS姿态误差模型基础上,给出INS/GPS姿态组合系统的误差方程和量测方程,仿真结果表明：在通常的利用位置和速度作为观测量的INS/GPS组合导航系统中,加入GPS姿态观测量后,INS的位置误差、速度精度及姿态精度都得到较大提高,同时INS元件误差也能得到较好的估计。     

轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响

针对某船舶轴系进行了不同位置、不同支承长度的轴承条件下固有振动特性分析.得到了不同位置不同支承长度的轴承对船舶轴系固有振动特性的影响.计算结果表明,不同位置轴承支承长度的变化对船舶轴系固有振动特性的影响有很大的不同.在所有的轴承中,船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承对船舶轴系的振动特性影响最大,同时这些轴承工作条件恶劣,在船舶正常运行过程中支承长度会发生很大的变化,因此在船舶运行过程中必须时刻注意这些轴承的性能变化.     

某6000DWT散货船轴系合理校中数值模拟分析

以某6000DWT散货船推进轴系为对象,用数值模拟分析其轴系在不同轴承组合的情况下的受力状态.通过分析首轴承及中间轴承的相对位置关系,评价其对船舶轴系合理校中的影响.轴系合理校中数值模拟分析表明,首轴承及中间轴承的相对位置关系影响轴系受力状态,对于短轴系船舶,首轴承对轴系的支撑作用明显,在这种情况下可以取消中间轴承.     

深层搅拌船处理机位置推算及自动锚泊定位系统设计

依托香港机场第三跑道建设项目,针对沉桩施工深层搅拌船人工移船缓慢、精度偏差大等问题,通过查阅国内外相关资料,研究如何通过GPS推算目标桩实时位置,并在短时间内通过自动锚泊定位将船舶移动到目标位置;采用高精度坐标系转换、基于船舶空间坐标系桩位推算以及降低船舶摇晃周期影响的滤波算法,利用高精度传感器及控制单元设计出高精度自动锚泊定位系统,定位精度在0.1 m内,角度偏差在0.2°以内。该系统的成功应用不仅提高了深层搅拌船的施工效率与施工精度,而且降低了施工人员的劳动强度,并为类似船舶的移船控制系统设计提供了有效的解决方案。