结合状态观测与遗传算法的船舶路径预测控制

为实现具有速度不易测﹑模型不确定﹑受外界因素干扰﹑输入需约束及优化等特点的欠驱动船舶的路径跟踪，提出带状态观测的模型预测控制（MPC）。在限制条件下利用MPC求解性能指标函数，处理舵角优化﹑舵幅与舵速约束问题。设计扩张状态观测器（ESO）对环境干扰和模型不确定项进行估计，提高MPC的性能。通过预测未来估计误差，利用遗传算法在线调节ESO参数，提高估计性能。基于指数函数建立速度观测器，避免速度不易测。稳定性分析和仿真试验结果表明，采用该结合状态观测的MPC船舶路径控制方案，当速度和干扰均未知时，船舶仍能跟踪上参考路径，舵角平滑且始终在约束值内，MPC控制精度和ESO估计精度均得到提高。研究结果说明该方案是可行的、有效的。     

16VPA6STC柴油机改用MIXPC涡轮增压系统研究

介绍了最新开发的1＋2MIXPC涡轮增压系统及其排气管系的结构。该系统应用于16VPA6STC船用中速机上、代替原MPC增压系统。性能模拟和试验结果表明，只要能合理选择MIXPC涡轮增压系统排气管系的结构参数，即可保证各气缸头排温差不超标，还可以使气缸头及涡轮前排温降低，同时使油耗率下降。因此，16VPA6STC柴油机改用1＋2MIXPC涡轮增压系统代替原MPC增压系统是成功的。     

MPC故障排除

<正>0引言MPC(Multi Purpose Controller)即多功能控制板,在ME机型主机中被广泛应用。MPC具有体积小、功能多、可替换性强、性能稳定等优点,是MAN公司开发的1款比较成熟的产品。但在实船应用中MPC也会发生     

威尔森携手MPC Capital发展集装箱市场技术船舶管理

正威尔森船舶管理公司收购MPC Captial子公司Ahrenkiel Steamship的50%股份利用威尔森全球网络为旗下管理船队提升服务范畴和质量合资企业为威尔森和MPC Capital在广泛领域提供杠杆优势2020年7月21日,总部位于新加坡的第三方船舶管理服务提供商威尔森船舶管理公司(Wilhelmsen Ship Management)与总部位于汉堡的资产投资管理公司MPC Capital AG同意在集装箱船舶的技术管理方面结合双方活动,为此,威尔森船舶管理     

8170型柴油机应用可变几何排气管增压系统的计算研究

为了实现8缸柴油机高低负荷兼顾,提出新的可变几何排气管增压系统,通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换。对可变几何排气管增压系统进行稳态和瞬态计算研究。稳态计算结果表明,与原机MPC增压系统相比,在25%、50%、75%和100%负荷时,可变几何排气管增压系统的平均扫气系数均大于MPC系统的平均扫气系数,油耗均小于MPC增压系统的油耗。瞬态计算结果表明,可控阀门关闭以后,压气机后进气压力增加的程度较大。     

基于模型预测控制的双机组混合动力船舶能量管理研究

[目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制（MPC）进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油发电机组、储能系统、岸电组成的客渡船混合动力系统能量流模型;然后,提出以油耗和电能消耗的总温室气体（GHG）排放为目标函数,在系统约束条件下可在线滚动优化求解的MPC能量管理算法,最终进一步进行了不同预测时域长度的灵敏度分析。[结果]仿真结果表明,MPC较传统规则控制方法可分别降低4.85%的燃油消耗量和3.54%的温室气体总排放。[结论]相比于传统的规则控制策略,MPC油耗低,温室气体排放少,且计算负荷较小,具有良好的实船应用潜力。     

IACS UI MPC11的方法在39000DWT化学品／成品油船的应用

本文主要是介绍IACS UI MPC11的方法在39 000 DWT化学品／成品油船的应用。     

新一代大功率中速柴油机增压系统的预研

文中提出了新一代大功率中速柴油机采用缸内膨胀回收功率系统的设想,讨论了该系统的特性和可行性,并简要介绍了MPC系统优化设计的计算方法,以及全工况优化控制的研究结果。     

基于PWS-1409的便携式测控系统

本文介绍了基于PWS-1409的便携式测控系统的原理、特点、硬件构成和软件设计。该系统采用研华公司的PCI-1710、PCLD-885板和ActiveDAQ软件构成。试验证明该系统具有较高的通用性、灵活性和稳定性。     

移动重块式船舶减摇系统研究

船舶在风浪中会产生横摇,有效控制横摇可以提高船舶航行的安全性和经济性.移动重块式减摇系统具有机理简单、控制灵活的特征,对于不同的海况和工况具有很强的适用性,但对控制方案的安全性和最优性有较高要求.本文选择模型预测控制方法MPC构建控制器,成功实现了满足约束条件的最优化控制.案例船模的水池减摇试验充分验证了MPC控制器的有效性和优越性,对移动重块减摇系统的工业应用具有重要借鉴意义.     

用ALE法数值模拟MPC排气系统的三维流动

用任意拉格朗日──欧拉（ＡＬＥ）法模拟ＭＰＣ模件三分支联接的流动,解决了三分支联接区域的三维贴体网格生成问题。利用激光多普勒测速仪测量了矩形截面三分支联接实验件的三维速度场,验证了所编程序的可靠性。以某型发动机的ＭＰＣ排气系统为例,数值模拟了ＭＰＣ模件三分支联接的三维定常湍流流场,从获得的流动特性分析了引起排气能量传递损失的主要因素。     

基于模型预测控制算法的网络控制系统研究

随着互联网技术的发展,以太网逐渐被引入到工业控制领域.由于网络的控制系统结构日益普及,网络带来的控制系统时滞问题对控制性能的影响不容忽视,因此,由于网络的介入带来的时滞问题必需研究.本文针对网络控制系统时滞问题,阐明一种基于模型预测控制算法的网络时滞补偿方法.     

Variable geometry exhaust manifold turbocharging system for an 8-cylinder marine diesel engine

The variable geometry exhaust manifold (VGEM) turbocharging system can realize the switch between two charging modes by the switching valve, and it can give a good performance both at the high load operation and the low load operation. When the switching valve is closed during the low load or transient response operation, the VGEM turbocharging system works as a pulse turbocharging system. When the switching valve is opened during the high load operation, the VGEM turbocharging system works as a semi-constant pressure turbocharging system. This paper puts forward a newly designed VGEM turbocharging system for an 8-cylinder marine diesel engine. The original turbocharging system for this marine diesel engine is a modular pulse converter (MPC). The VGEM turbocharging system simulation model is modified based on the original MPC model; the difference between them is only the exhaust manifold model. The GT-POWER simulations on both steady state and transient state have been done. The results show that in all four loads of 25, 50, 75 and 100%, the average scavenging coefficient of the VGEM turbocharging system is greater than that of the original MPC turbocharging system, while the brake specific fuel consumption (BSFC) is less than that of the original MPC turbocharging system. In the 25% load case, the BSFC could be reduced by 15 g/kW h. The transient analysis shows that the performance of the VGEM turbocharging system is also better than the original.     

4000DWT多用途船襟翼舵的设计与安装

襟翼舵作为一种特殊舵,与普通舵相比,在提高舵效,改善船舶操纵性能等方面有着明显的效果,作为一种用在江海直达多用途船上的襟翼舵,其设计与安装显得尤为重要.通过以舵参数为设计基础,合理结构设计以提高舵效,细化其安装工艺、提高建造质量,从性能、结构、工艺上介绍了4000DWT多用途船襟翼舵的设计与安装情况,最后通过对该型船的试航情况分析证明其襟翼舵是成功的.     

基于模型预测的波能转换装置阵列的控制策略（英文）

To facilitate the commercialization of wave energy in an array or farm environment, effective control strategies for improving energy extraction efficiency of the system are important. In this paper, we develop and apply model-predictive control(MPC) to a heaving point-absorber array, where the optimization problem is cast into a convex quadratic programming(QP)formulation,which can be efficiently solved by a standard QP solver. We introduced a term for penalizing large slew rates in the cost function to ensure the convexity of this function. Constraints on both range of the states and the input capacity can be accommodated. The convex formulation reduces the computational hurdles imposed on conventional nonlinear MPC. For illustration of the control principles,a point-absorber approximation is adopted to simplify the representation of the hydrodynamic coefficients among the array by exploiting the small devices to wavelength assumption. The energycapturing capabilities of a two-cylinder array in regular and irregular waves are investigated. The performance of the MPC for this two-WEC array is compared to that for a single WEC, and the behavior of the individual devices in head or beam wave configuration is explained. Also shown is the reactive power required by the power takeoff system to achieve the performance.     

嵌入式船载导航雷达系统的实时性研究

对基于MPC823E和TMS320C6211 DSP芯片实现的船载导航雷达系统的实时性进行了研究.本文对系统结构,以及在硬件和软件上的优化作了详细介绍.通过现实测试,该系统完全达到实时性的要求.     

Model-Predictive Control Strategy for an Array of Wave-Energy Converters

To facilitate the commercialization of wave energy in an array or farm environment, effective control strategies for improving energy extraction efficiency of the system are important. In this paper, we develop and apply model-predictive control (MPC) to a heaving point-absorber array, where the optimization problem is cast into a convex quadratic programming (QP) formulation, which can be efficiently solved by a standard QP solver. We introduced a term for penalizing large slew rates in the cost function to ensure the convexity of this function. Constraints on both range of the states and the input capacity can be accommodated. The convex formulation reduces the computational hurdles imposed on conventional nonlinear MPC. For illustration of the control principles, a point-absorber approximation is adopted to simplify the representation of the hydrodynamic coefficients among the array by exploiting the small devices to wavelength assumption. The energy-capturing capabilities of a two-cylinder array in regular and irregular waves are investigated. The performance of the MPC for this two-WEC array is compared to that for a single WEC, and the behavior of the individual devices in head or beam wave configuration is explained. Also shown is the reactive power required by the power takeoff system to achieve the performance.

     

调距桨桨毂机构水动力负荷加载方式仿真研究

本文首先对某调距桨进行了CFD仿真分析,然后将CFD计算得到的桨叶分布式压力负荷加载至调距桨桨毂有限元模型的桨叶上进行有限元静强度仿真计算,并与多点约束集中(MPC)加载方式的计算结果进行比较。因分布式压力加载方式更接近真实加载情况,更适应于精度要求较高的高负载调距桨桨毂设计,与分布式压强加载相比,虽然MPC加载方式精度较低,但因其载荷加载处理与仿真计算时间大为缩短,得到的结果偏安全,因此适用于一般的工程强度估算校核。     

涡轮增压系统在多缸发动机中的应用

本文分析了几种常见的增压系统的特点,提出了ＭＩＸＰＣ系统,并阐述了该系统的原理,结构和。对５缸,７缸,８缸、９缸和１０缸柴油机进行了模拟计算,结果表明,ＭＩＸＰＣ系统的经济性,扫气系数以及各缸扫气均匀性都优于ＭＰＣ系统,是一种崭新的很有前任的涡轮增压系统。