智能船舶船岸协同实验关键技术研究

为解决智能船舶实船实验困难、成本高和航行风险大等问题,选取封闭水域建立智能船舶船岸协同模拟系统.通过分析系统的功能需求,设计了系统整体架构及功能模型,研究了智能船舶船岸协同实验实现的关键技术,并在智能船舶运动建模中加入风力干扰,提升了船舶运动模型的精确度.利用船岸协同实验系统,在实验水域中进行了智能船舶操纵性实验、静态障碍物避碰实验以及路径跟踪实验.实验结果表明,运动模型仿真结果减少近50%误差,回转实验中在有风和无风2种条件下几乎无旋回速度和船速的改变,实际航行轨迹与参考轨迹的偏差也在0.2~1 m以内,满足智能船舶实验需求,为智能船舶的航行验证提供了基础实验平台.      

工程船舶远程维修决策支持系统开发研究

为了保证工程船舶的运行过程中的安全，必须建立船舶设备的维修决策支持系统。依照工程船舶的特点，分析了建立维修决策支持系统的理论依据，分析了系统的功能，确定了维修决策支持系统的系统方案。     

基于三维动态领域的水上飞机与船舶碰撞危险度研究

为保障水上飞机起飞安全,研究起飞过程中的水上飞机与船舶的碰撞危险度.基于水上飞机与船舶的运动特点和安全需求,在已有船舶领域研究的基础上,将水上飞机滑行阶段和爬升结合起来,构建水上飞机三维动态领域;引入动界概念,根据目标船与水上飞机领域、动界的位置关系,建立滑行阶段水上飞机与船舶的碰撞危险度模型;综合考虑水上飞机与船舶在水平方向和垂直方向的碰撞危险,建立爬升阶段水上飞机与船舶的碰撞危险度模型.以湛江某水上机场为例进行验证,结果表明,该模型可有效确定水上飞机起飞过程中与船舶的碰撞危险.采用三维动态领域计算水上飞机与船舶的碰撞危险度,既涵盖了滑行过程,又涵盖了爬升过程,具有较好的完整性,可为水上飞机起飞避碰决策提供参考.     

基于神经网络的大断面软土隧道收敛安全监测的预测方法

在软土隧道的施工工程中,隧道的收敛变形是一个十分复杂的过程,影响因素很多,为了能够合理地模拟隧道施工后的收敛变形,指导隧道的安全施工,采用BP神经网络方法以时间和里程2个方面为出发点,对软土隧道的收敛变形进行预测。以哈尔滨市保健路打通工程为实例,证明了利用BP网络的预测结果能够很好地指导软土隧道的施工,精度更准确,对实际工程有更好地指导意义。     

外海环境特大桥梁施工船舶组织管理技术

舟岱大桥工程规模浩大,自然条件十分恶劣,风险性极大,其中主通航孔桥为全海上施工,具有投入大、施工技术难度大、施工质量要求高、施工要求多方协作、施工组织难度大等特点。通过对舟岱大桥主通航孔桥施工船舶管理组织经验梳理,介绍了在台风、季风和潮涌影响频繁海域进行桥梁施工的船舶组织管理技术,总结了本工程在施工过程中遇到的一系列海上不利条件及其应对措施,着重阐述如何结合先进管理技术及信息化手段进行船舶安全管理,并提高船舶利用效率,降低船机单位成本,为其它类似工程提供参考。     

非通航孔桥的大距离走锚消能式防撞系统

为了防止船舶撞击非通航孔桥,提出一种大距离走锚消能式防撞系统.该系统由水面拦阻系统和锚碇系统组成,主要特点是利用重力锚大距离走锚过程消耗船舶动能.根据动能定理,采用分步迭代法,完成了防撞系统受船舶撞击过程的数值分析.数值计算结果显示:船舶艏正掩决定浮简所能提供浮力的下限和拦阻锚链的最小承载力;船舶横向撞击引起的防撞系统移动距离,则是防撞系统设置位置至桥位距离的决定因素.     

在风流作用下船舶桥区运动模型探讨

运用船舶操纵性的理论知识以及数学建模的方法,对船舶在桥区风、流作用下的运动规律进行分析,推导出船舶在桥区风流作用下的运动模型,为船舶驾驶员操纵船舶提供理论依据.     

建造海上工程船舶 实现从长江内河向海上建桥的跨越

上海东海大桥和杭州湾大桥成为我国海上大桥建设真正意义上的开始，以这两桥建设为契机，中铁大桥局实现了从长江内河向海上建桥的跨越，开始了海上工程船舶设备的装备发展过程，其中包括“小天鹅”号运架梁起重船、“天一号”运架梁起重船等。介绍各工程船舶的主要技术特点和性能。     

基于虚拟线圈的内河船舶流量检测方法

实时检测内河船舶流量对水上交通管理具有重要意义.为实时检测船舶流量,研究了一种基于虚拟线圈的船舶流量检测系统.虚拟线圈即在视频图像上设置一个封闭区域,根据该区域内图像的变化检测是否有运动目标通过.利用RGB三通道背景差分法得到视频图像的二值化图像,二值化图像的三个分割阈值由大津法求出.设置2个平行的虚拟线圈,通过虚拟线圈的船舶会被检测并计数,同时检测船舶的船长与船宽,利用BP神经网络对船舶进行分类.通过在武汉长江大桥和武汉长江二桥上不同时间段采集的视频进行实验,结果表明,船舶计数正确率达到97.1%,计数漏检率2.9%,计数错检率0%,船舶分类正确率98.6%.处理一帧图片的平均时间为7 ms,具有较好的实时性.     

操舵模拟系统建模

分析了风和水流对船舶操纵性能的影响,研究船舶对操舵的动态响应．建立了在风和流共同作用下船舶操纵系统的动力学模型,用于模拟船舶在操舵后的运行状况。同时通过回转性实验对该模型进行了验证。     

基于系统动力学的航空系统客运量预测模型

为了得到理想的航空系统客运量预测结果,引入了系统动力学预测方法。在对航空运输系统主要因素及因果关系分析的基础上,建立了航空运输客运需求量系统动力学模型,并采用历史统计数据对模型进行了仿真和验证,结果证明该模型有效可行,可以较好地克服传统预测方法的不足之处。     

AMT车辆巡航模糊神经网络控制

巡航控制系统是一个复杂的变参数非线性系统,因此很难获得其精确数学模型。基于精确数学模型控制的现代控制论和古典控制论很难解决这一问题,本文利用模糊神经网络在不能获得精确数学模型的非线形系统中能够达到最优控制的特性,建立了车辆巡航模糊神经网络控制模型,并对其离线训练后应用于AMT车辆巡航控制,取得满意效果。     

基于ADAMS与Matlab的ABS模糊控制仿真研究

将多体系统动力学与智能控制理论相结合对汽车制动防抱死控制系统进行了研究，利用ADAMS／CAR建立了汽车整车的多体力学模型，模型包含了前后悬架、动力总成、转向系统、稳定杆、制动系、轮胎力学模型以及车身，同时也考虑了轮胎、衬套、弹簧、减震器等部件的非线性，准确地表达了车辆的动态特性；利用Matlab／Simulink模糊控制工具箱建立了制动防抱死控制系统的模糊控制策略，利用ADAMS／Control接口进行模型的集成、协同仿真，并将仿真结果与另一种控制策略一逻辑门限值控制的仿真结果进行了比较和分析，仿真反映出模糊控制在整车制动防抱死控制系统上的应用效果，结果表明该控制算法稳定好并具有较强的鲁棒性。     

基于灰色综合评价的物流中心选址方法

物流中心选址是物流系统优化的一个关键步骤,因此选择一种合适的方法进行评价就显得尤其重要。本文通过对影响物流中心选址影响因素的分析,构建了物流中心选址评价的指标体系,在此基础上,运用多层次灰色评价方法建立了物流中心选址多层次灰色评价模型。最后通过实例分析表明该模型能很好地处理物流中心选址问题,为决策者提供一种有效的优化工具。     

基于MathCAD车厢可卸式汽车机构优化

以车厢可卸式汽车机构优化为例,应用MathCAD建立机构优化数学模型,最终得出机构铰接点的坐标,优化后油缸的系统最大压力由20.19MPa降低为17.765MPa,减小了12.01%,增加了液压系统的稳定性和可靠性。此方法为车厢可卸式汽车的研制与开发提供了参考。     

Optimal Adaptive Active Suspensions for a Full Car Model

In order to present a useful method for designing active suspension of a vehicle, a linear full-car model is used in this investigation. In this model, the dampers of passive system are totally replaced by actuators. The actuators are controlled with optimal full state vector feedback. After determining feedback coefficients, the responses of active and passive systems were compared and it was found that performance of active system is much superior. It is desired that, changes in vehicle parameters would not affect the system's performance and hence should not violate its optimality. In other words, the system should behave adaptively using Model Reference Adaptive Control. The optimally controlled active suspension was used as a model for the active suspension of vehicle. In this way, the suspension of vehicle is controlled in such a way that its output approaches to that of the optimal active model. Thus the suspension should behave just like the optimal one.     

Dynamic modelling and experimental validation of three wheeled tilting vehicles

The present paper describes the study of the stability in the straight running of a three-wheeled tilting vehicle for urban and sub-urban mobility. The analysis was carried out by developing a multibody model in the Matlab/SimulinkSimMechanics environment. An Adams-Motorcycle model and an equivalent analytical model were developed for the cross-validation and for highlighting the similarities with the lateral dynamics of motorcycles. Field tests were carried out to validate the model and identify some critical parameters, such as the damping on the steering system. The stability analysis demonstrates that the lateral dynamic motions are characterised by vibration modes that are similar to that of a motorcycle. Additionally, it shows that the wobble mode is significantly affected by the castor trail, whereas it is only slightly affected by the dynamics of the front suspension. For the present case study, the frame compliance also has no influence on the weave and wobble.     

A model for vehicle–track random interactions on effects of crosswinds and track irregularities

A stochastic mathematical model is developed to evaluate the dynamic behaviours and statistical responses of vehicle–track systems when random system excitations including crosswinds and track irregularities are imposed. In this model, the railway vehicle is regarded as a multi-rigid-body system, the track system is modelled by finite element theory. These two systems are spatially coupled by the nonlinear wheel–rail contact forces and unsteady aerodynamic forces. The high efficiency and accuracy of this stochastic model are validated by comparing to the robust Monte-Carlo method. Numerical studies show that crosswinds have a great influence on the dynamic performance of vehicle–track systems, especially on transverse vibrations. When the railway vehicle initially runs into the wind field, it will experience a severe vibration stage, and then stepping into a relatively steady state where the fluctuating winds and track irregularities will play deterministic roles in the deviations of system responses. Moreover, it is found that track irregularities should be properly considered in the safety assessment of the vehicle even in strong crosswinds.     

汽车车内结构噪声新型控制方法实验研究

汽车车内噪声控制是一项系统工程，涉及许多方面。本文介绍了结构噪声控制的新概念－有源噪声控制（Active Noise Control ANC）系统，鉴于系统建立精确的数学模型比较困难，用模糊控制策略实现系统的控制功能结合实际设计了该系统，并进行了路面实验，得到了较满意的结果。     

虚拟样机技术在三轴板簧平衡悬架结构改进中的应用

应用机械系统分析软件ADAMS建立了板簧的离散梁动力学模型,对板簧的刚度特性进行了仿真模拟;在此基础上建立了上置式板簧平衡悬架系统的垂向振动分析模型,并对车辆在极限运动状况下行驶时出现的滑板式板簧的不正常接触问题进行了仿真分析,最后提出了结构改进措施。