基于CMAC的集装箱船自抗扰航向控制

针对集装箱船自动舵环境适应能力差的问题,利用小脑模型关节控制器(CMAC)及自抗扰控制器(ADRC)设计混合控制器。在MATLAB仿真软件的SIMULINK工具箱中进行仿真实验,控制对象为集装箱船的MMG模型,CMACADRC混合算法与非线性ADRC算法的对比实验结果表明,CMAC-ADRC混合算法兼具优良的动态特性和稳态特性、抗干扰能力强。     

关于提高积载设计教学效果的探讨

积载设计是船舶货运(或海上货物运输)课程中一个重要的实践教学环节,也是IMO制定的中对管理级高级船员在货物装卸和积载的职能方面所提出的适任性要求.文中分析目前各大专院校在该项教学安排方面所存在的不足,提出了如何提高积载设计教学效果的方法.     

集装箱船船型要素数学建模研究

分析了集装箱船船队发展现状和今后集装箱船的发展趋势,在对现有的船型数据资料进行整理分析的基础上,利用逐步回归计算机程序建立了集装箱船主要船型要素的数学模型,经实船验证该模型是适用和可靠的.该模型的建立有利于掌握现代集装箱船主尺度要素变化规律,可用于船型的报价设计和初步设计.     

长江干线江海联运集装箱船主尺度与动力装置选型的研究

随着三峡大坝通航、洋山深水港投入生产及长江航道近年将得到大力整治,长江流域特别是长江干线的航运环境发生巨大变化.由于洋山港特殊地理位置导致内河船舶与海船的使用均受到一定限制.在此背景下,文中应用船舶设计、船舶阻力、船舶动力装置及船舶技术经济论证等相关知识,以规划中的长江干线航运环境为基础,探讨了重庆、武汉、南京到洋山港航线的集装箱船船型、动力装置的开发与优选.     

提高积载设计教学效果的探讨

积载设计是船舶货运课程中一个重要的实践教学环节，也是IMO制定的《STCW78／95公约》对管理级高级船员在货物装卸和积载的职能方面所提出的适任性要求。文中分析目前各大专院校在该项教学安排方面所存在的不足，提出了如何提高积载设计教学效果的方法。     

仿粒突箱鲀的起重机箱梁风荷载减载设计方法

风荷载是起重机大车运行时的重要载荷，主梁作为起重机的主要挡风构件，针对主梁的减载设计可以有效地降低起重机运行能耗，本文以粒突箱鲀的结构为启发，探究起重机箱梁风荷载的仿生减载设计方法. 首先运用灰度转换、二值图像转换及边缘检测方法提取箱鲀鱼嘴特征廓线，获得以箱梁特征高度为设计变量的仿生设计模型，然后通过箱梁迎风面附着轻质材料的方式实现传统起重机箱梁的仿生设计，并运用计算流体力学软件（FLUENT）对仿生设计进行评估. 研究结果表明:以某40 t集装箱起重机箱梁为例，采用聚苯乙烯泡沫作为轻质贴附材料的仿生箱梁较传统箱梁结构风阻减小65.77%，而仿生贴附结构仅使箱梁增重2.28%；仿生箱梁的流线外型减轻了由迎风面处边界层分离带来的流场扰动，降低了结构的气动力脉动值，提高了起重机在风场中运行的平稳性.      

锚喷混凝土变双曲拱型结构为箱型结构加固双曲拱桥

双曲拱桥作为上世纪七、八十年代大量修建的桥梁,目前还有很多仍在使用.因当时设计荷载普遍较低,目前多数面临加固提载问题,介绍了将双曲拱式受力结构转换为箱型结构的全新加固方法.     

基于单参数自调节RM-GO-LSVR的船舶操纵灰箱辨识建模

为实现舵角小、试验数据少条件下船舶操纵辨识建模, 提出了一种船舶操纵运动灰箱模型; 搜集水动力系数已知的船舶运动数学模型作为备选参考模型(RM), 计算被辨识船舶与备选RM的相关系数, 并以此筛选合适的RM; 运用相似准则将观测数据映射到RM的输入值域, 建立被辨识船舶与RM的运动关联, 获得了RM的加速度项, 并使用线性支持向量回归(LSVR)机补偿被辨识船舶和RM加速度项间的误差; 分析了机理模型, 设计了合适的LSVR输入项, 使用全局优化(GO)算法自动调节了LSVR的不敏感边界参数; 基于自航模试验数据训练了灰箱模型, 并与约束模试验(CMT)结果和计算流体力学结果比较, 验证了灰箱模型的泛化能力和预报精度。研究结果表明: 在20°船艏向、20°舵角Z形试验预报中, 灰箱模型所得第一超越角精度至少比CMT、虚拟约束模试验(VCMT)和RM方法所得结果高1°, 灰箱模型所得第二超越角精度至少比CMT和VCMT所得结果高0.4°; 在35°舵角旋回试验预报中, 灰箱模型所得进距精度至少比CMT、VCMT、数值循环水槽试验(NCWCT)和RM方法所得结果高1%, 灰箱模型所得战术直径精度比CMT所得结果低4%, 比NCWCT所得结果高10%;RM方法有助于灰箱辨识建模, GO算法能够优化LSVR的不敏感边界参数, 建立的单参数自调节灰箱辩识建模方法能够实现小舵角、少数试验条件下的船舶操纵辨识建模。      

浅析大风浪天气下拖轮协助大型集装箱船靠泊作业

针对大风浪天气的情况和特点,根据笔者多年来从事船舶航行技术工作,总结了大型集装箱船在宁波港停靠码头时拖轮因如何协助及作业.     

基于专家系统的船舶配载智能控制策略

利用专家系统的反向推理和正向推理相结合的多级控制策略,提出船舶装卸载分轮次序中确定货物装载位置、能力、顺序的控制原则和约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态和强度,提高船舶压载水的速率及排放能力,保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应,保证船舶在港内装卸载过程中强度满足要求,确定船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序。实船计算结果表明该策略提供了船舶装卸载操作每一步货物的数量、装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标,能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤,提高船舶的配载效率,避免船舶配载中的盲目性。     

箱型梁结构裂缝分析与防治

箱型梁由于几何尺寸及断面形式的特殊性,其受力特点是很复杂的,加上设计理论的的科学性不尽完善,在使用性能方面仍存在欠缺。箱型梁的主要受力包括偶由恒载、车辆荷载、温度效应产生的纵向弯曲、刚性扭转、畸变、横向挠曲等变异现     

WMS—2000型船舶电站仿真器的设计与建模

WMS-2000型船舶电站仿真器是以某型先进集装箱船为母型研制的国产第二代船舶电站仿真器。文中介绍了该型船舶电站仿真器的系统组成、所达到的功能及数学模型结构,并从船舶自动化电站的基本工作原理入手,建立了较完备的船舶电站及电力系统数学模型,包括轴带发电机、辅助柴油发电机、感应电动机、静负载等数学模型,可仿真母型船舶电站的各种运行工况。     

3400TEU集装箱船船型开发设计

集装箱船以其装卸效率高、航速快等优势,得到国内外以集装箱船运输为主的船东青睐.近年来,世界上主要发达国家出口的大部分杂货采用集装箱船运输,同时随着造船新规范、规则贯彻实施的深化,开发新型环保节能新船型是船厂保证持续接单量的重要手段.3400TEU集装箱船是针对船东的需求开发的一型适合公司#1号干船坞建造的新型集装箱船,本文就本船的主要参数和总体布置情况以及主机选择、船型优化设计、EEDI能效设计指数和经济性能指标等进行探讨.     

基于航行数据的北极地区船舶排放清单

基于自动识别系统分析了极地船舶航行数据, 考虑冰区船舶受力, 提出了主机功率估算模型; 选取劳氏船级社数据验证了主机功率模型的可行性与可信度; 结合3种不同的航行状态与排放因子、负荷因子建立了动态船舶废气排放模型; 选取中国远洋海运集团有限公司穿越北极地区的“永盛”轮等5艘船舶的航行数据, 使用燃油消耗法对船舶排放估算模型进行验证; 利用排放估算模型计算了北极地区船舶排放清单, 并在ArcGIS上显示排放的时空分布等特征。研究结果表明: 北极地区的各类船舶废气排放中, CO₂的排放量最多, 约为69.7%, NO_x和SO_x次之, 分别为13.3%和12.0%, CH₄最少, 为0.4%;各类船型的排放分担率最大的为集装箱船(29.3%), 其次为破冰船(28.8%), 其中集装箱船和散货船的废气排放量占比达到了50.4%;北极地区船舶废气CH₄、CO₂、CO、HC、NO_x、SO_x、PM的排放量分别为504.85、82 545.63、1 645.90、562.54、15 711.47、14 232.54、3 263.15 t, 与船舶交通流密度相符; 2016年9月散货船、集装箱船、油轮和渔船废气排放量最大, 10、11月逐渐减少, 这与该地区的冰封情况有较大关系; 一天内, 滚装船、渔船和破冰船的废气排放在11:00~18:00出现一段波峰, 这可能是由船舶的工作性质决定的。      

基于自适应动态面的航向跟踪控制器设计

针对船舶航向控制非线性系统模型中存在的不确定性和外界干扰的影响,采用动态面控制算法设计了一种鲁棒自适应控制器。由于在反步法设计过程中加入了一阶低通滤波器使得该方法无需对模型非线性多次微分,因而设计方法简单。所设计的鲁棒自适应控制器不仅能保证闭环系统的半全局渐近稳定,使得输出渐进跟踪期望轨迹;而且,跟踪误差可以通过控制器的设计参数加以调整。以中远集装箱船COSCO Shanghai号为例进行仿真研究,结果证明所设计的控制器是有效的。     

我区内河集装箱船横向装载集装箱的初探

针对我区集装箱船的特点，指出了横向装载集装箱的必要性，通过对箱的横向装载与纵向装载的比较，分析了横向装载对总纵强度，稳性及系固装置等方面的影响，提出了横向装载集装箱的可行性。     

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所谓混堆模式下集装箱堆场箱位指派问题,是指混堆模式下,在待作业箱区为已知情况的前提下,确定集装箱在指定箱区中的最优堆存位置,以最大限度地控制堆场倒箱率,提高堆场装卸作业效率.在滚动式计划的基础上,充分考虑了不同作业箱型与倒箱作业的内在联系,依据堆场混堆的作业规则定义了作业箱优先等级,以新增集装箱压箱数最小为目标对此问题构建了箱位指派优化模型,基于问题自身的特点设计了相应的启发式算法进行求解,通过实际算例进行验证.验证结果表明,该模型及算法比港口现有混堆堆存策略有较大改进.     

大辽河特大桥深水高桩承台轻型吊箱的设计与施工

在大辽河特大桥深水施工中,我们自行设计了轻型吊箱,重量为34吨,并且在支吊系统,内撑系统及沉系统等方面作了新的研究和实践,取得了成功。本文主要介绍吊箱的设计、工艺流程及施工要点。     

大跨径悬浇梁桥设计应注意的一些内容

大跨径连续箱粱桥在公路建设中越来越常见,施工和成桥后也出现了一些病害,其中一些原因是设计中的一些因素,从设计角度介绍悬浇梁设计中必须要考虑的一些内容及分析方法.     

500 t沿海集装箱船气囊下水摩擦力的分析计算

根据滚动摩擦机理,分析推导出了气囊滚动摩擦系数计算公式,并计算出500t沿海集装箱船气囊下水的滚动摩擦力,从而确定了下水滑道坡度,绞车及缆绳的规格,确保该船安全下水。