船舶舵机控制系统故障分析及其改造

分析了船舶随动舵工作原理和舵机振荡的原因,给出了舵机随动控制系统常见故障的解决办法.通过与半导体分立器件的对比,设计制作了采用集成电路的随动舵控制电路板,在实船应用中获得了良好的控制效果.     

具有积分信号的舵/鳍联合控制系统的最优设计

具有积分信号的舵/鳍联合控制系统由于考虑了船舶水平面运动的耦合影响,可以较大地提高自动舵和减摇鳍的性能,而且也改善了没有积分信号的舵/鳍联合控制系统的性能。本文给出了一种设计该控制系统的方法,包括建立随机海浪模型、船舶运动模型以及舵和鳍的随动系统模型,还提出了最优化准则和具有积分信号的LQG最优控制方法。     

液压舵机与操舵装置控制系统接口分析

在船舶航行中,一般采用自动舵、手动操舵(随动FU和非随动NFU)和应急操舵3种操舵方式来操控舵机。从船舶电气设计工作角度出发,分析船舶上选用阀控型和泵控型电液舵机时,与操舵控制系统连接时在接口信号上的差异,对设备选型和电气系统设计有帮助。     

PIC单片机在全回转舵桨控制中的应用

从分析单片机的特点开始,介绍目前应用的一种抗干扰能力强、控制更加可靠的全回转舵桨随动控制系统.     

船舶操纵模拟器的随动舵测量方法

提出基于旋转编码器的船舶随动舵测量方法,阐述了测量原理、软硬件设计方案.实验证明,该方法能够准确测量船舶随动舵的旋转角度和转动方向.     

船舶操纵模拟训练系统中的随动舵设计

介绍了一种基于C8051F020单片机的船舶操纵模拟训练系统中的随动舵设计,给出了该设计的实现技术和硬件结构,并进行了软件设计.该设计仿真效果好,测量精度高,简单可靠,并可推广至任何角度检测系统中.     

大型船舶自动舵系统精准智能航向控制研究

为保持船舶在指定轨迹上航行,目前使用最为广泛的技术是船舶航向自动舵控制系统。基于航行安全和节约成本的考虑,船舶航行对自动舵的精确度提出了越来越高的要求。目前,通常采用船舶操纵运动模型研究船舶自动舵控制系统。通过分析船舶运动及其受到干扰力作用的情况,建立船舶控制系统数学模型。本文结合PID控制、模糊控制和粒子群算法,分析研究船舶航向自动舵控制系统。     

船舶自动舵控制系统实施改造的研究及实现

介绍了TS-75型自动舵系统的组成概况，分析了舵机抖动的机理，指出了该舵机抖动的根本原因是由于其控制电路的故障引起的，并提出解决该问题的有效方法是利用PLC（Programmable Logic Controller）技术对舵机控制系统进行改造。通过对船舶自动舵控制系统的控制原理、控制方法及存在的问题进行研究后，设计了基于PLC技术的自动舵控制方案，讨论了其具有的优点。利用PLC的模块化结构组态自动舵控制系统，实现船舶自动舵的自整定PID（Proportional Integral Differential）制，说明了STEP7 PID—TUNE的使用方法。基于PLC自整定PID控制的自动舵满足船舶的各种动态特性指标，能提高舵机控制系统的可靠性和经济性。     

复杂可编程逻辑器件(CPLD)在船舶随动舵设计中的应用

利用CPLD对船舶随动舵进行了模拟设计和仿真实验,介绍了利用CPLD实现复杂逻辑功能的具体方法.     

嵌入式系统的船舶操纵模拟器设计

传统船舶操纵模拟器,存在随动舵灵敏性差、数码管显示图像像素低等弊端。为有效解决上述问题,设计基于嵌入式系统的船舶操纵模拟器。通过模拟器硬件整体架构设计、船舶操纵信号采集模块设计,完成新型船舶操纵模拟器的硬件设计。通过嵌入式系统固件程序设计、模拟器上机位通信软件设计、通信协议设计,完成新型船舶操纵模拟器的软件设计。设计对比实验结果表明,与传统船舶操纵模拟器相比,新型模拟器大幅增强随动舵灵敏性,且数码管所显示图像的像素,也得到一定程度的提升。     

PID自动舵的自整定专家系统

提出了一种基于专家系统的PID自动舵,利用专家的经验知识和控制规则调节PID控制舵的参数,从而达到对船舶的平稳控制,仿真结果表明控制性能好且实现成本低.     

基于单片机的船舶自动舵模糊控制系统

该文针对船舶常规自动舵所存在的问题,设计了一种基于自校正模糊控制与Bang-Bang控制相结合的混合控制器,经仿真试验结果表明,加入此混合控制器后,极大地提高了船舶自动舵控制性能。     

基于SD卡舰舵参数采集传输系统设计

针对目前VDR中舰舵参数的提取困难问题,设计一种以C8051F500单片机为主控制器,SD卡为安全存储介质,GPRS-DTU为传输设备的采集传输系统,实现对舰船自动舵的航向、舵角、位置等参数的采集、存储和传输,为舰船运动模型参数辨识提供实验依据,并能优化自动舵的控制率。     

一种FLC-PID混合控制自动舵研究

提出将FLC与PID控制算法结合起来构成FLC—PID混合控制器,设计出一种船舶航向FLC—PID混合控制自动舵系统。以野本模型（Nomoto）作为船舶运动控制系统的受控对象,分别讨论了确定模型和在外界干扰下的不确定模型,根据大连海事大学实习船“育龙”号的资料建立了船舶运动模型,仿真试验结果表明FLC-PID混合控制自动舵比单一PID型自动舵具有超调小、响应快的动静态性,并针对船舶模型的摄动具有一定的鲁棒性。     

基于线性插值方法的模糊型船舶自动驾驶仪的研究

本文基于对常规船舶自动驾驶仪存在缺陷的分析,提出了一种基于线性插值模糊控制和Bang-Bang控制相结合的控制系统,使模糊控制输出连续变化,提高了模糊控制系统的精度.通过常规模糊型船舶自动驾驶仪与改进后的模糊型船舶自动驾驶仪性能的比较,表明本文所提出的方法是行之有效的.     

在线自整定PID控制的船舶自动舵

介绍了继电型自整定PID控制的基本原理及PLC实现的基本方法,设计了基于PLC的在线自整定PID船舶自动舵.该自整定PID自动舵能够自动适应船况和海况的变化,实现无扰动切换、变增益调节等功能,克服了舵机振荡.实船应用证明了该自整定PID船舶自动舵的有效性.     

基于反馈线性化的船舶自动舵动态滑模控制

针对船舶自动舵的航向控制问题,结合高阶滑模和动态滑模控制的设计思想设计了一种船舶自动舵动态滑模控制器.首先设计出包含舵机特性的船舶航向控制仿射非线性系统模型,其次通过状态反馈的方法将原模型变为等价的完全可控型线性化系统,然后设计出动态滑模控制器.仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能很好的自动跟踪设定的航向,而且能有效的抑制系统的抖振现象,达到设计目的,为研究船舶自动舵控制提供一种参考.     

基于非线性PID的船舶航向自动舵设计

本文针对线性Nomoto船舶运动模型,讨论了一种非线性PID船舶航向自动舵的设计方法,该非线性PID船舶航向自动舵设计简单,在航向自动舵传统PID设计方法的基础上,串连一项非线性函数便可实现,设计过程中需要合理的构造非线性函数。本文以大连海事大学实习船“育龙”号为例进行仿真研究,仿真结果表明非线性PID型控制比传统的PID型控制具有优越的动静态性能,鲁棒性能好。