船舶可调桨螺距模糊PID控制器设计

针对柴油机驱动的船舶可调桨推进系统,从运动学和动力学角度建立与其适应的船桨系统、柴油机系统、调速控制系统和螺距控制系统的运动模型.同时运用模糊控制和PID控制理论,在Matlab仿真平台上设计可调桨螺距的模糊PID控制器,调试运行使之与可调桨动力性能相匹配,得到相应螺距偏差、偏差变化率和螺距控制输出量隶属度数据.通过仿真过程离线计算得到模糊控制器输出控制量查询表,从而设计完成可调桨螺距的模糊PID控制器.针对可调桨螺距控制,给定车钟指令信号和脉冲干扰信号.仿真实验结果证明,模糊PID控制器能有效避免可调桨控制跳动问题,且其控制速度、精度和灵敏度较传统PID控制器具有显著优势.     

船舶可调桨螺距模糊PID控制器设计

针对柴油机驱动的船舶可调桨推进系统,从运动学和动力学角度建立与其适应的船桨系统、柴油机系统、调速控制系统和螺距控制系统的运动模型。同时运用模糊控制和PID控制理论,在Matlab仿真平台上设计可调桨螺距的模糊PID控制器,调试运行使之与可调桨动力性能相匹配,得到相应螺距偏差、偏差变化率和螺距控制输出量隶属度数据。通过仿真过程离线计算得到模糊控制器输出控制量查询表,从而设计完成可调桨螺距的模糊PID控制器。针对可调桨螺距控制,给定车钟指令信号和脉冲干扰信号。仿真实验结果证明,模糊PID控制器能有效避免可调桨控制跳动问题,且其控制速度、精度和灵敏度较传统PID控制器具有显著优势。     

基于FPGA的模糊PID控制器设计

模糊PID(Proportion Integration Differentiation)作为一种先进的智能控制算法,在工业中的实际应用范围却远远落后于传统PID算法,其原因是智能控制算法的复杂性使得控制器实现困难、占用资源多、运行效率低。分析了利用FPGA(Field Programmable Gate Array)实现智能控制算法的优势,提出了利用查找表来实现模糊算法的新的实现方式,具有设计灵活、开发期短、可靠性高、运行高速等优点。     

基于模糊PID控制器的门式起重机大车定位控制系统研究

以门式起重机大车准确定位问题为研究对象,根据准确定位作业控制和系统动态性能的要求,设计了基于模糊PID控制器的准确定位控制系统,并利用MATLAB语言对门式起重机大车运行定位系统进行了仿真。仿真结果表明,这种复合控制方法,不仅保持了模糊控制器原有的鲁棒性,而且响应时间短,稳态误差小,达到较理想的控制性能目标。     

基于模糊自适应PID的波浪补偿控制器研究

为了解决海上作业所需专用起重机的波浪补偿控制问题,开展了主动式波浪补偿控制器的相关研究。首先对主动式波浪补偿原理进行了介绍,而后分析了主动式波浪补偿控制系统的结构,接下来,设计了基于模糊自适应PID的补偿控制算法,最后通过陆上半实物仿真试验,证明该方法是一种可用于后续主动式波浪补偿起重机原理样机开发的有效方法。     

基于模糊PID控制的船闸闸门同步控制器设计与仿真

船闸是航道上的通航建筑物,其通过能力制约着航道的运输量,对控制系统进行技术改进是提升船舶过闸效率最行之有效的方法之一。模糊控制是通过建立规则库,并结合大量的实践及专家经验确定隶属度函数而建立的非精确调节模型。将模糊PID控制应用于双侧闸门变速跟随控制,利用开度仪的信号反馈扰动液压系统流量,从而调节闸门开启速度,形成闭环控制,并经仿真及现场功能测试。结果表明,该系统保障了控制系统的稳定性、可靠性、自适应性,闸门同步运行良好,船舶过闸稳定性及效率有明显改善。     

船舶航向PID型模糊控制器研究

航速变化及由此引起的干扰使得船舶航向控制较为困难。基于常规max-min型Mamdani模糊控制器(fuzzy controller,FC),再增加积分项,将PD型模糊控制器与PI型模糊控制器相并联,构造了一种新的船舶航向PID型模糊控制器。该模糊控制器充分利用了常规PID控制器的设计经验来调节参数。不同航速下的5 446TEU集装箱船及"育龙"号实习船模型仿真结果表明,与常规PID控制器和模糊控制器的效果相比,不但航向设定值跟踪控制性能得到了保证,还具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

减摇鳍模糊参数自整定PID控制器设计及仿真研究

以船舶减振鳍控制系统作为对象，应用模糊控制理论，提出一种基于Fuzzy推理的PID参数自整定控制器，完成在线PID控制器参数模糊自整定的理论实现。并且在考虑船舶模型的非线性和不良浪向下，对系统进行了仿真。仿真结果表明，与常规PID控制相比，基于Fuzzy推理的PID参数自整定控制器，具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。     

变论域自适应模糊PID控制器的设计与仿真

针对PID控制器对模型依赖性强、参数整定困难,动态调整范围较小等不足,在增益调整型模糊PID控制器的基础上,引入变论域思想,根据系统响应各阶段误差e、误差变化ec运行轨迹,设计了一个论域伸缩因子自适应调整机构,在线调整系统运行各个阶段的输入输出变量与模糊子集的映射关系,实现论域随着系统的控制要求进行伸缩变化,改善了系统的动态特性和稳态精度,提高了系统的动态调节能力。对一典型二阶系统的仿真结果表明:该模糊PID控制器具有超调小、稳态精度高、动态调节能力强的特点。     

基于模糊PID控制器的海上风电机系统仿真模拟

当海上风电机的风轮运转时,由于风速的变化和风力涡轮机的惯性,风轮速度的变化不能与风速的变化保持同步,因此控制系统长时间处于瞬态过程中。文章主要研究了海上风力发电机仿真模拟技术和模糊PID控制器设计。通过Matlab建立了风机Simulink模型。与传统的PID控制相比,模糊PID控制器具有快速响应和良好的动态特性。     

电动消振作动器模糊控制设计研究

研究了一种新型的作动器,主要用来解决由发动机所引起的船舶甲板的振动问题,通过机械机构及控制系统来实现激振频率及振幅的在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节,模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,实验结果表明,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有很好的效果.     

绞吸挖泥船泥浆浓度的无放射源环保测量技术

泥浆浓度是绞吸挖泥船施工产量的关键参数,传统的测量技术因使用放射源而产生核辐射风险和环境污染问题。采用电学层析技术中的电阻层析成像（ERT）技术进行泥浆管道的浓度分布成像,利用电导率测算泥浆浓度,研制了一套泥浆浓度的新型无放射源测量装置,并进行了绞吸挖泥船实船应用试验。结果表明：该新型泥浆浓度测量装置与取样结果误差在3%以内;相对于传统放射源测量装置可靠性提高,环保性能更加突出。     

耙吸挖泥船泥舱泥门设置

简要介绍了耙吸挖泥船泥舱泥门的发展演变,以及有关设计要素和经验数据,通过统计数据表明大通径单列泥门的耙吸船近年来在国外呈上升趋势,同时对大通径单列泥门在国内的发展前景表示乐观。     

超大型自航绞吸式挖泥船结构设计与研究

基于目前世界上总装机功率20000kW以上的超大型自航绞吸式挖泥船资料,结合国内自主设计的、装机功率最大的“天鲲号”绞吸式挖泥船的设计与建造,对超大型自航绞吸式挖泥船的主体结构设计,包括船体骨架型式,结构钢材选取,船体总纵强度的分析,船体振动分析等方面进行阐述与梳理,并针对该船型的结构设计关键区域,包括龙门架结构,桥架结构,钢桩台车区域加强结构等进行深入的分析与研究,为超大型自航绞吸式挖泥船结构设计和强度分析提供参考和设计思路。     

新型水下泥泵挖泥船的研制

水下泥泵可获得较大的吸入浓度 ,提高疏浚效率。介绍了水下泥泵的几种驱动方式及其效率分析 ,详细叙述了新型水下泥泵挖泥船的研制     

二维云模型在线优化的智能PID控制器设计

二维云模型是一种能够在定性概念和定量概念之间映射的模型,适用于非线性和不确定性的应用场景,具有较高的灵活性和效率。在船舶的各种控制系统、电子机械设备中,PID控制器是最常用的控制器类型之一,并且通常需要对发电机、动态定位系统等非线性的系统进行有效控制,因此,传统的线性控制模型难以实现较好的效果。为了解决这一问题,本文提出一种基于二维云模型的智能PID控制器,采用在线优化的方法,能够灵活地适应多种系统状态之间的动态变化,提高PID控制器的灵活性和适应性。本文给出二维云模型的设计方法,及PID控制的在线优化方法,并利用实验验证本文提出方法的正确性。     

模糊自适应PID控制在载人潜器动力定位中的应用研究

根据我国正在研制开发的某型载人潜器的特性及其对动力定位的要求，设计了一个模糊自适应PID控制器，通过模糊推理实现在线修改PID参数，仿真结果证明了这种方法具有良好的效果和应用性。     

滨海淤泥质吹填土泥浆絮凝脱水试验研究

研究了天津、连云港两地高浓度淤泥质吹填土泥浆,在添加高分子量的阳离子(CPAM)、阴离子(APAM)、非离子(NPAM)聚丙烯酰胺、聚合氯化铝(PAC)及有机、无机混合溶剂后,真空抽滤泥饼含水率的变化过程。试验结果表明,两地吹填土泥饼含水率变化过程相似,各类絮凝剂都可以使吹填泥浆形成胶体并发生沉降,且能使吹填土泥饼含水率降低,泥水分离现象明显。PAC+CPAM组合絮凝效果最为理想,天津地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的387.39%降低至83.06%,连云港地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的347.17%降低至73.26%。     

耙吸式挖泥船的泥舱晃荡载荷及其效应分析

耙吸挖泥船具有泥舱长且宽、泥浆密度大等特点,存在泥浆晃荡现象。文章参照BV规范,对17 000 m3耙吸挖泥船的晃荡载荷特性以及晃荡工况与常规工况下泥舱结构的应力进行分析和对比,发现在特定情况下泥浆晃荡将使主甲板及横舱壁的最大应力增大200%左右,并使内壳及强框架等的应力增大15%~50%,从而对船体结构产生较大影响。     

基于BP神经网络的PID在船舶自动舵中的应用与研究

神经网络算法在信息采集和处理上具有性能优越、精度高等优点,近年来引起广泛重视。随着船舶工业向着自动化、信息化的发展,传统的船舶自动舵在操作性和可靠性上已经不能满足工业的需求。本文基于BP神经网络优化算法,设计一种新型的船舶模糊PID自动舵,并系统研究该船舶模糊PID自动舵的原理和结构组成。