Genius总线在岸桥FCS控制系统中的应用

阐述Genius总线支持的双CPU冗余控制、双总线冗余控制以及双CPU双总线冗余控制的工作原理,介绍Genius现场总线在桥式抓斗卸船机控制系统中的应用,在此基础上提出了实现桥式抓斗卸船机冗余控制系统的方案。     

基于W5200的双冗余以太网通信系统应用研究

[目的]目前舰船能量管理系统对以太网通信的可靠性要求非常高,不允许故障时通信被中断。[方法]研究双冗余以太网通信系统的工作机理,利用ARM处理器和以太网控制芯片W5200搭建双冗余以太网通信系统,[结果]实现了在一路网络发生故障或线路受损时,可以自动切换重连,能确保通信系统健康、安全、持续运行。[结论]该冗余通信系统在某舰船样机中得到了验证,具有较高的应用与推广价值。     

机用传感器组故障诊断方法研究

对于柴油机状态检测与故障诊断，传感器自身故障的及早发现很重要。文章提出一种基于神经网络和冗余率计算的传感器组故障监测与诊断的新方法。该方法先用RBF神经网络对传感器组中的各个输出进行预测，若预测值与输出值发生较大的偏差，可能是传感器故障或设备故障，运用传感器之间的冗余率，进一步判断传感器是否发生故障，进而采用对应的诊断策略。     

D445热备系统与Control Logix冗余系统通讯研究

本文叙述了由双西门子运动控制器D445构成的热备系统与Control Logix冗余CPU之间,通过双通讯模块,实现Profibus_DP通讯的方案,并对热备系统中通讯数据的控制技术进行了介绍,实现整个系统的冗余高效性能。     

基于运动与表象特征的广域船舶目标识别方法

[目的]旨在提出对航行于关键广阔水域内的船舶进行准确识别和定位的改进方法.[方法]运用视频监控的优点,综合采用基于背景差分算法的运动目标检测方法与基于深度学习算法的图像表象特征识别方法,结合目标的运动特征和图像表象特征,实现多维度广域船舶识别的功能,并对水纹降噪、多级运动检测、航道监控图像窗口分割检测等方法进行改进,进...     

惯性导航计算机系统冗余设计

导航计算机系统的可靠性是航行器正常运行的关键。结合导航计算机系统，文章从冗余分类，冗余数目，级别等方面提出设计原则，给出功能模块级双冗余的系统结构和故障监测、模块切换的方法，实践证明，该方法能实现功能模块平稳切换，对导航精度没影响，提高了导航计算机系统的可靠性。     

基于D-S证据理论的直流电机故障诊断研究

多传感器、多手段检测的信息融合技术在电机故障诊断中的应用日益广泛。提出了一种基于D-S证据理论和BP算法的故障诊断方法,给出了基于BP神经网络和D-S证据理论的多传感器数据融合技术的直流电机故障诊断方法,首先通过分析直流电机的故障机理,得到电机在不同故障情况下表现的信号特征,然后利用多源信息间的冗余性和互补性,有效提取故障特征信息。将该方法应用于某型船直流电机的故障诊断,结果表明,该算法提高了故障诊断的可靠性和灵敏度。     

基于随机森林的喷水推进装置控制回路故障检测方法

为了及时准确发现喷水推进装置发生的故障,提升其运行的安全性,提出一种数据驱动的故障检测方法。将随机森林引入喷水推进装置故障检测领域,解决当前闭环控制回路故障检测缺乏自动化、智能化手段的问题;采用特征重要性度量策略对用于构建随机森林模型的特征参数进行评估,在满足故障检测精度的需求下降低特征参数维度,提升故障检测的实时性;基于网格搜索机制对随机森林的超参数进行优化,提升故障检测的准确率。通过基于AMESim的仿真试验和基于NICompact RIO的实物试验综合验证所提方法的有效性,结果表明该方法能有效提升喷水推进装置的可靠性,具有较强的工程应用价值。     

船舶桨轴系统的纵向双级隔振技术

[目的]针对船舶桨轴系统的纵向振动控制问题,提出纵向双级隔振技术方案.[方法]建立桨轴纵向双级隔振系统的振动数学模型,分析质量比、刚度比、阻尼比等设计参数对系统振动特性的影响,并以某船桨轴系统为例进行设计优化验证.[结果]研究结果表明:在给定质量比或刚度比条件下,双级隔振系统可以实现最低固有频率比控制;当阻尼比ξ1增加...     

双冗余以太网在VxWorks驱动层的实现

通过分析VxWorks网络协议栈和82559增强型网络驱动程序的工作机制,并结合网络交换机原理和网络路由原理,提出了在驱动层实现双冗余以太网无扰动自动切换的解决方案,达到了双网口同IP地址、同MAC地址的效果。用低廉的成本满足了双冗余以太网的技术要求,确保了双冗余以太网的高效率和高可靠运行。     

基于改进傅里叶模态分解和频带熵的滚动轴承故障诊断方法

[目的]针对多分量、强背景噪声下滚动轴承故障特征提取困难的问题,提出一种将改进傅里叶模态分解(MFMD)和频带熵(FBE)分析相结合的滚动轴承故障特征提取方法.针对傅里叶分解(FDM)在强背景噪声下边界频率偏移和过分解等问题,提出频带熵和包络谱相结合的敏感频带和敏感模态分量选取方法.[方法]首先,通过FBE分析选取频带...     

某型无人艇综合健康管理系统分析

[目的]为确保无人艇(USV)航行安全,降低维修保障费用,推行高效的维修保障模式,开展无人艇综合健康管理(IVHM)系统分析.[方法]根据某型无人艇的功能结构,对若干关键设备和船体展开故障模式、影响及危害度分析(FMECA);基于运维需要,分析无人艇IVHM系统的功能需求,以设计其系统框架,并提出设计该系统所需的关键技...     

基于D-S证据理论和BP算法的直流电机故障诊断研究

提出一种基于D-S证据理论和BP算法的故障诊断方法,通过分析直流电机的故障机理,得到电机在不同故障情况下表现的信号特征,给出了基于BP神经网络和D-S证据理论的多传感器数据融合技术的直流电机故障诊断方法,利用多源信息间的冗余性和互补性,有效提取故障特征信息,提高了诊断的可靠性和灵敏度.     

基于CS31总线的双冗余船舶电力推进控制系统设计

文章采用ABB的AC500系列PLC进行了基于CS31总线的双冗余船舶推进控制系统设计,介绍了控制器、通讯总线、电源和部分重要接口的硬件冗余实现方案,陈述了双冗余船舶电力推进控制系统的推进和舵桨控制接口,阐述了电力推进控制系统的功能。文章设计方案实现了推进控制系统的热冗余,即某一器件故障时能不停机自动切换至备用的器件工作,明显提高了船舶的安全性和可靠性,对电力推进船舶的智能化和无人化发展具有重要的意义。     

中压双级环形供电系统故障穿越测试方法

针对深海采矿船特有的双级环形供电网络,提出了一种中压双级环形供电系统故障穿越测试方法。该方法主要通过实船短路及接地故障测试进行验证,验证电力系统在电压瞬时突降时维持系统稳定的一个特性;利用采矿船特有的中压双级冗余环形供电网络,进行故障穿越能力测试。经实船验证,该方法具有可行性。与现有技术相比,双级环形供电系统故障穿越测试方法具有提高采矿船海上作业的安全性,以及智能化、满足连续作业及定位的要求等优点。     

船舶指挥控制系统中CPU的故障保险容错方案

一、控制机CPU的模型现代指挥控制系统的控制功能常常集中于控制主机的CPU中,为了提高控制质量并且避免发生停机现象,必须提高CPU的可靠性。我们除了提高元、部件质量外,还需采用检测故障、校正故障等措施来提高CPU的可靠性。     

多图模式下电子海图搜索和绘制算法研究

在开发基于多图模式的ECDIS时,提出了图库匹配检测方法,设计了图幅搜索算法,并改进了绘制过程中的冗余元素判断方法.图库匹配检测减少了系统初始化的工作量;对于一个给定的区域,采用了冗余图幅检测技术的搜索算法能返回覆盖绘制区域面积最大、而数目最少的图幅信息;改进的冗余元素判断方法能有效的避免重叠区域的元素重绘.     

舰载机典型调运方案推演与时序优化

[目的]为提高舰载机甲板调运效率,开展舰载机调运路径与时序的快速规划研究.[方法]建立一种基于网络拓扑结构的调运路径快速规划方法,引入舰载机运动模型和轨迹跟踪控制方法,建立仿真推演模型.以典型出动回收作业为例探讨舰载机调运约束条件、调运原则以及优化目标,提出一种调运时序快速优化方法.[结果]仿真推演结果显示,优化算法可...     

复杂扰动下水下机器人的轨迹精确跟踪控制

[目的]针对外界复杂干扰下水下机器人三维轨迹精确跟踪控制的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制方法.[方法]设计非奇异终端滑模轨迹跟踪控制器,保证跟踪误差在有限时间内精确收敛到零.在外界多维度时变干扰下,设计有限时间扰动观测器,提高系统的抗干扰能力.[结果]利用Lyapunov函数证明所设计控制策略...     

基于随机森林的离心泵滚动轴承故障诊断

[目的]离心泵组出现故障后会给所在平台任务完成及战备完好性的提升带来较大影响。为解决离心泵组常见的故障检测与定位问题,提出一种离心泵滚动轴承故障诊断方法。[方法]首先使用局部特征尺度分解(LCD)对滚动轴承信号进行自适应分解,然后提取分解后各内禀模态分量(ISC)的样本熵作为故障特征,并利用随机森林对离心泵滚动轴承进行故障诊断,最后结合故障诊断试验,基于离心泵组中所注入的轴承故障的监测数据分析验证上述方法的正确性。[结果]试验结果表明,该方法能有效诊断出离心泵滚动轴承的故障模式。[结论]对离心泵组相应故障诊断方法的研究可为提高机电设备诊断能力奠定基础,为泵组故障预测与健康管理系统的建立提供技术支持。