德国潜艇从操舵台到控制台的发展

介绍分析德国潜艇从操舵台到综合性航路及深潜控制系统的发展。     

潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究

根据分析潜艇通过海洋密度锋区的受力特点,建立潜艇在海洋密度锋中的受力和垂直面运动模型。通过潜艇垂直面运动仿真,分析自由运动、PID操舵控制、操舵加均衡控制和综合运用增速、操舵加均衡控制等情形下海洋密度锋对潜艇纵倾角、潜浮角和升沉运动的影响,结果表明综合运用操舵、增速和均衡进行控制可以更为有效地控制潜艇在海洋锋区航行深度和运动姿态。     

基于灰色预测的潜艇垂直面运动控制

由于潜艇运动具有大惯性、大时延和非线性等特点,在外界干扰下,传统的PID控制器不能及时进行参数调整,将出现无效操舵、操舵幅度过大等现象。本文根据潜艇垂直面运动特点,设计一种基于灰色预测模型的潜艇垂直面运动控制器,采用灰色模型对潜艇深度和纵倾偏差进行实时预测,并将预测值应用于改进的PID控制器。仿真结果表明,该控制器比传统的PID控制器具有更好的动态特性,并能有效地减少无效操舵和操舵幅度过大等现象。     

基于等效动稳定性系数的潜艇运动控制方法

对由线性运动方程和Routh-Hurwitz判别法导得的操舵比例函数求解,获得潜艇运动控制新方法,将控制增稳所需的修正舵角与原舵角组合成新指令舵角,可改善潜艇的航行品质。以具有十字舵的某型潜艇为对象求解6自由度运动方程,其中典型的潜艇水下定深回转工况仿真模拟表明：操舵比例系数与水动力导数和等效动稳定系数有关,控制增稳效果受到运动特征量和潜艇操舵角度等因素的影响。潜艇运动控制新方法改善了潜艇航行过程中的运动响应,提高了那些由于自动稳定性不足而难以操控的潜艇的控制稳定性。潜艇运动控制新方法为未来潜艇通过减小操纵面来优化自身综合水动力性能提供了新的技术途径。     

X舵潜艇等效舵角转换装置设计与仿真分析

针对X舵潜艇人工操舵不直观这一现象,提出了等效舵角转换设计思想,给出了X舵一十字舵等效舵角转换数学模型,并对X舵潜艇等效舵角转换装置进行了设计研究.在等效舵角转换数学模型基础上编制了X舵潜艇集中控制操舵系统软件并进行了仿真分析.     

潜艇应急舵改进方案可行性研究

在分析常规潜艇应急操作舵的传统电动操舵方式的基础上，通过吸收国外潜艇技术思想，在保持原有舵液压系统不变的情况下，探讨开发设计与全艇液压系统相连的快速转换和液压应急操舵系统的可行性。     

潜艇X舵控制分配器设计和仿真

[目的]为解决X舵潜艇在不同可用舵面条件下的操舵控制问题,开展X舵潜艇的操舵控制分配器设计。[方法]操舵控制系统采用"主控制器—控制分配器"级联控制结构,主控制器采用已有的成熟算法,将舵角控制分配问题转换为受舵角限幅、舵速限幅约束的加权最小二乘法(WLS)问题进行求解,设计受限控制分配算法,并分别在四舵、三舵、双舵条件下进行定深旋回、潜浮运动仿真,以验证控制分配算法的正确性。[结果]仿真结果表明,在给定的舵机配置条件下,随着操舵面的减少,潜浮性能并无差异,转向性能略有降低,横倾振荡及舵角抖动趋于严重。[结论]所提控制分配算法施舵合理,适用于各种舵机配置情况。     

潜艇泵控液压缸操舵伺服系统动态分析与仿真

本文对潜艇操舵伺服系统和各主要组成单元首次建立了数学模型，并运用控制理论和计算机Ｃ语言编程仿真对系统进行频率响应、瞬态响应及动态精度分析。界定本操舵伺服系统稳定的条件，同时确定了系统的误差和各项动态性能指标，并研究动压阻尼校正手段及其参数对系统的影响，为潜艇液压操舵系统的设计，试验和使用打下良好的理论基础。     

评估水动力系数对潜艇操纵性影响的一种方法

基于潜艇的空间运动方程,引入了敏感性指数的概念,选取水平面z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动三种典型运动形式作为研究对象,就水动力系数对操纵性影响进行了评估,并通过对某型潜艇的仿真计算,验证了该评估方法的可行性.     

一种船舶操舵控制系统的可靠性分析

针对船舶操舵控制系统的可靠性分析问题,以一种船舶操舵控制系统为例进行可靠性分析,分别建立了该型船舶操舵控制系统的基本可靠性及任务可靠性数学模型,使用元器件应力分析法计算该型船舶操舵控制系统内所有元器件的失效率,得出两种模型的可靠度及平均故障间隔时间指标值,对比计算结果表明,该系统的任务可靠性远高于基本可靠性,这种可靠性分析方法也为同类控制系统的可靠性分析提供了新思路。     

低舵速操舵控制技术研究

潜艇的减振降噪一直是潜操技术发展的难点问题,本文在分析舵机系统的基础上,研究低舵速操舵控制的减振降噪效果,并通过数字仿真,验证了此种操舵方式的可行性和有效性.     

潜艇操舵控制系统最新原理样机SS MK1

有关潜艇的发展项目，是与其安全性有关的项目正逐渐完成，并已在１９９５年的（水下防务技术）中介绍了处于８０年代领先水平的潜艇自动控制领域的重要进展，它们主要用来满足弹道导弹潜艇对可靠性和实用性提出的更高要求。介绍了其设计原则及ＳＡＧＥＭ从９０年代初以来宾民估研制工作的成果，其目的是使系统更紧凑，并易于安装在狭小的舱室内，而且更有利于完成其使命。这项研究工作的结果与ＳＳ ＭＫ１操舵控制系统的诞生。ＳＳ     

关于潜艇回转机动时的横倾控制

介绍潜延回转运动时产生伴随横倾的最佳控制方法。首先介绍了建立潜艇水平回转运动数学模型－控制横倾状态方程的方法,然后应用最小值原理寻找保证潜艇输出横倾角最小和控制（操舵）功率也最小的指标,泛函极值情况下的最优操舵比例系数是通过求解黎卡堤矩阵方程黎卡堤矩阵方程而得到的。最后进行了实时仿真,结果表明,本方法控制横倾角是有效的、最优的。     

X舵潜艇等效舵角转换装置设计研究

针对X舵潜艇人工操舵不直观这一现象，提出了等效舵角转换设计思想，给出了X舵与十字舵等效舵角转换数学模型，并对X舵潜艇等效舵角转换装置进行了设计研究。     

海兰信自动舵订单不断

自5月10日海兰信正式推出自主研发产品HLD-SC200操舵控制系统以来，受到各地船东、船厂和设计院等多方关注，订单不断。HLDSC200操舵控制系统是海兰信经过多年潜心研发的新一代船舶操舵控制系统，其设计采用先进的在线辨识船模动态调整参数技术．     

潜艇近水面运动的定深控制研究

考虑了潜艇于近水面航行时波浪对深度测量的干扰,在分析潜艇运动特性的基础上,针对高频操舵问题,提出了一种“开环补偿＋闭环增量修正”的定深控制方法。仿真结果表明其控制算法效果良好。     

基于ARM的随动操舵控制系统的研制

针对国内随动操舵仪技术比较陈旧的问题,设计基于ARM的随动操舵控制系统,实现手动操舵、随动操舵、手随动操舵切换等功能的同时,新增与数字显示仪表的接口功能.     

低噪声工况下潜艇自动舵控制策略研究

为了降低操舵系统的辐射噪声,利用遗传算法及粒子群法,以降低舵机噪声及提高控制精度为目标,开展自动舵控制策略的优化研究,并利用潜艇运动实时仿真系统和舵机液压系统组成的半实物联合仿真系统,开展相关半实物仿真试验.试验结果表明,该低噪声自动舵控制策略能有效规划舵板的打舵速度及舵角,既能满足潜艇的操纵性需要,又能降低操舵辐射噪声.     

潜艇贝壳舵的试验和理论研究

本文设计了一种新型潜艇首舵──贝壳舵，并进行了系统的模型试验、水动力特性分析和操纵性计算。研究表明，贝壳舵能在保持原型艇操纵性的基础上，简化潜艇首舵操舵机构，提高设备的可靠性。     

关于回转机动时的模倾控制

本文介绍了潜艇回转运动时产生伴随横倾的最佳控制方法,首先介绍了建立潜艇水平回转运动数学模型－控制横倾状态方程的方法,然后应用最小值原理寻找保证潜艇输出横倾角最小和控制（操舵）功率也最小的指标。最后进行了实时仿真,结果表明本方法控制横倾角是有效的,最优的。