船舶航向模糊控制系统研究

首先论述模糊控制技术的原理,指出模糊控制器是船舶航向模糊控制系统的核心;然后从模糊参数设置、模糊规则制定、隶属度函数确定从方面进行模糊控制的设计;最后仿真实验结果表明,本文设计的航向模糊控制系统上升速度快,稳态误差小,控制效果好。     

模糊系统的确定及其比较研究

指出ＯＬＳ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅｓ）算法可以用于广泛的模糊系统确定问题，对于不同的实际问题，模糊系统应选取其较合适的隶属度函数类型和规则运算精了，通过倒立摆控制系统实例，对该系统所选择的不同隶属度函数及规则运算算子做了实验比较研究。     

船舶柴油发电机组智能控制及优化

由于传统PID控制在复杂多变系统难以做到精确控制,因此结合PID控制与模糊控制策略应用于发电机组的调速系统与励磁系统,对船舶发电机组实现模糊PID控制。由于模糊控制的控制规则取决于人为主观经验,且模糊控制规则和隶属度函数需要大量实验与经验佐证,采取PSO粒子群算法对模糊PID控制中的隶属度函数进行优化。根据Matlab仿真平台模型搭建及分析,表明PSO粒子群算法优化后的模糊PID控制使得船舶柴油发电机组的调速系统与励磁系统更加优化稳定,具有良好的稳态与动态性能。     

船舶动力定位中的模糊控制器优化技术

动力定位系统是一种闭环控制系统，采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而尽可能使船舶保持在海平面要求的位置上。在传统模糊控制的基础上，将遗传算法引入模糊控制器的设计当中，根据已知的模糊控制规则，对模糊隶属度函数自动寻优，该方法用于船舶动力定位中，对船舶纵向运动进行控制与仿真，仿真结果证明遗传算法优化的有效性。     

基于减聚类-自适应神经模糊推理的船舶航向保持控制设计

为解决船舶在非线性和不确定性条件下的常规航向保持控制参数难以确定和性能较差的问题,提出一种基于减法聚类和神经模糊推理系统(SC-ANFIS)的船舶航向保持控制设计。基于鲁棒PID控制,借助减法聚类算法的学习能力对输入样本进行聚类分析,优化模糊量化和模糊规则,继而用神经-模糊推理的方法解决船舶的不确定性问题和非线性控制问题;同时,为避免维数灾难等问题发生,采用多维隶属度函数设计一种可在线自调整的基于SC-ANFIS的航向保持控制系统,并设计仿真试验进行对比分析。仿真试验结果表明,在存在模型参数摄动和干扰的情况下,基于SC-ANFIS的航向保持控制系统可行、有效,能取得良好的控制效果。     

船舶柴油发电机组的模糊控制及其优化研究

针对船舶柴油发电机组励磁系统非线性、强耦合的特点,设计了励磁系统的模糊PID控制器,该控制器由模糊控制器和PID控制器并联而成,将船舶发电机端电压的偏差及其变化率经模糊化处理后的模糊量作为模糊推理机的输入。由于模糊PID控制器的设计具有较强的主观性,且其隶属度函数对控制器的性能影响较大,因此确定ITAE指标函数最小的目标,针对此目标采用蚁群算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化。在Matlab环境下对柴油发动机和发电机的控制进行了仿真,仿真结果表明,蚁群算法优化隶属度函数后的模糊PID控制器使发电机的端电压更加稳定,具有较好的稳态和动态性能。     

S型隶属度函数在评估模型可信度中的应用

隶属度函数是模糊综合评判法的关键问题,以评估舰艇作战态势判断模型的可信度为需要,采用系统分析方法确定该模型的指标体系,针对基于模糊综合评判的模型可信度评估方法的要求,构建了一种新的S型隶属度函数,通过数学原理证明了该函数的正确性,运用仿真工具验证了与实际隶属关系的一致性,总结了该隶属度函数的使用范围和条件,该隶属度函数对于作战决策和预测模型的可信度评估具有较好的适用性。     

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。     

模糊控制器在船舶动力定位系统中的应用及改进

本文研究了船舶动力定位中模糊控制的应用问题,探讨了模糊控制中隶属函数和模糊规则的具体制定,并应用可变论域的思想对模糊控制器进行改进.对船舶的纵向运动进行了控制与仿真,并且做了比较与分析.仿真结果表明,改进的模糊控制器能对船舶的动力定位实施更有效的控制.     

基于模糊理论的船舶复合碰撞危险度计算

基于船舶领域和动界的概念,在船舶碰撞几何原理的基础上,利用模糊规则和模糊综合评价方法,本文提出一种船舶复合碰撞危险度的计算方法。确定最近会遇距离(DCPA)、最近会遇时间(TCPA)、两船距离、相对方位、船速比5个主要因素的隶属度函数,并考虑航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等对船舶碰撞危险度的隶属度函数修正。用原始数据对3种不同会遇态势进行仿真和对3种不同碰撞危险度计算结果分析比较,结果表明该方法的有效性。     

一种反舰导弹目标选择融合算法

根据反舰导弹自控终点散布、末制导雷达方位探测误差、舰艇队形和散布,推导了后续算法用到的一些正态分布总体的均值向量和协方差矩阵。在讨论了改进的最小偏离目标选择法和基于队形的目标选择法的基础上,融合最小偏离信息和队形信息提出了一种目标选择算法。算例的仿真结果表明目标选择融合算法总体上要优于其它三种目标选择算法。     

大型舰船坐坞强度衡准与计算方法

墩木的合理布置对保证大型水面舰船在船坞建造和进出坞过程中的安全至关重要,而国内现有舰船规范不适用于船长大于160m的舰船的坐坞强度校核。为此首先分析了现有的坐坞强度计算规范和校核衡准,然后提出了新的适用于大型水面舰船的坐坞强度衡准与基于船体梁有限元模型的计算方法,最后对一船长接近200m的舰船在坐坞状态下的船体结构强度与墩木强度进行了分析,结果表明提出的强度衡准与计算方法是合理的。     

水面舰船总强度标准应用研究

由于现有国内水面舰船设计规范仅适用于船长160m以下的舰船,有必要提出适用于船长160m以上的水面舰船结构设计标准,本文着重讨论了水面舰船总强度标准,综合分析和比较了现行规范对总强度的相关规定,并在整船三维有限元强度分析的基础上提出了当船长超过160m并接近200m时船体的总强度标准的建议,最后给出了设计目标船的结构设计校核应用实例.     

大型舰船总纵强度计算方法研究

由于现有国内水面舰船设计规范仅适用于船长160m以下的舰船,为了更好地研究大型舰船的总纵强度,本文对一船长约200m的目标舰按照<中国船级社钢质海船入级与建造规范>(CCS)与基于<舰船通用规范>(GJB)基础上的建议标准以及全船有限元直接计算这三种方法作了计算与比较,得出了一些有益的结论,对大型舰船的总纵强度研究与规范的制定提供了较好的参考.     

舰船人员编制的设置与控制

在舰船研究设计过程中,人员编制因涉及总体设计和部队组建而成为一项重要且复杂的工作。合理的人员编制是舰船功能充分发挥的重要保证,同时也是舰船总体设计的基本输入之一。针对舰船人员编制的特点,提出人员编制设置的基本原则和流程。由于舰船总体资源有限,且需要严格控制全寿命周期费用,因此在舰船研究设计过程中应对人员编制予以控制,对此,提出了技术性和非技术性2种途径。针对舰船人员编制研究的未来发展方向,从技术和验证等方面进行了展望。     

舰船电力推进大功率变频器分析

电力推进技术已经越来越广泛地应用于各类船舶.推进变频器是电力推进系统的关键组成部分.针对军用舰船的特殊要求,从结构、控制策略和制动方法几个方面分析了舰船电力推进系统大功率变频器的特点,并结合国内外的研究趋势,对大功率变频器的未来发展进行了展望.     

舰艇作战系统信息模型研究

系统安全机制是舰艇作战系统的重要组成部分,建立舰艇作战系统信息模型是构建舰艇作战系统安全机制的基础。在分析舰艇作战系统体系结构的基础上,对系统的功能组成进行研究,利用UML建模工具,从数据模型和动态模型2个方面完成系统信息模型的描述。舰艇作战系统信息模型的建立,为实现系统安全机制的构建提供了坚实的基础。     

基于遗传算法优化模糊控制器的船舶航向控制

针对模糊控制器中的量化因子、比例因子、积分系数、模糊规则之间互相耦合,人工整定困难的问题,提出了一种基于遗传优化的船舶航向模糊PID自动控制算法。仿真对比试验表明,经遗传优化后的船舶航向模糊PID控制性能得到了极大的提高,系统无超调,上升快,工作稳定,具有较强的鲁棒性。     

舰船系统级电磁兼容性要求

舰船是最复杂、电磁环境最恶劣的武器装备，需要建立全面、系统、合理系统级电磁兼容性要求。在美军标MIL-STD-464A《系统电磁环境效应要求》的基础上，对适应于舰船系统级电磁兼容性要求的试验评估方案进行了初浅的探讨，借此以推动系统级电磁兼容性评价方法的系统化、规范化的研究。