欠驱动船舶水面的非线性数学模型及跟踪控制

以欠驱动船舶水面的跟踪控制为研究对象,介绍船舶的数学模型和运动方程建模,以及船舶在水平面上3个自由度的运动方程,并且对船舶可能受到的风、浪、流等干扰进行分析。最后,提出一种自抗扰船舶航向控制方法,在该方法中,运用遗传算法对控制参数进行优化处理。实验结果表明,该自抗扰控制方法具有较高的抗干扰能力和较强的鲁棒性。     

船舶操纵模拟器操纵仿真数学模型

系统地论述了船舶操纵仿真数学模型。包括船舶操纵基本模型、水动力、螺旋桨推力及扭距、主机扭距、舵力及其力矩、风、浪、流、锚、缆、拖轮的作用力、浅水影响及侧壁效应,最后给出了主要仿真结果和主要结论     

船舶电站仿真系统数学模型

阐述了船舶电站计算机仿真器逻辑和控制系统数学模型及系统动态特性的数学模型，并着重介绍了动态特性数学模型的计算机算法。     

船舶操纵运动数学模型研究

本文共分3个部份:第一部份阐述了船舶操纵运动数学模型的建立,选择了解析式水动力模型结构;第二部分依据实船试验结果,对船舶运动数学模型进行相似性率定,通过数值模拟和相似性分析,数学模型取得了与实船试验非常接近的结果;第三部分对建立的数学模型作了综合评价,认为达到了工程实用要求。     

基于特征模型的船舶运动数学模型

为了获得形式简洁而精度较高的船舶运动数学模型,将航空航天领域的特征模型移植到航海领域.利用部分实船试验数据辨识出特征模型的参数,通过船舶Z形试验验证了在航海领域使用特征模型的可行性.该精度稍高于目前使用的Nomoto模型,且保留了其简洁的形式.     

船舶姿态控制系统的仿真分析与精度分析

船舶在航行过程中受复杂海情影响会产生摇摆运动,为保证船舶航行的稳定性,必须优化设计船舶姿态控制系统。在系统设计过程中,需要借助仿真系统平台对姿态控制系统的执行情况进行模拟,验证姿态控制系统的控制精度,为改进设计方案提供数据支持。本文研究船舶姿态控制系统的仿真平台总体架构和实现的关键技术,利用该仿真平台进行船舶姿态控制系统仿真分析与精度分析,能够实现船舶姿态控制系统的可视化仿真操作,增强仿真的真实感和交互性。     

船舶运动干扰力和力矩数学模型

为了准确计算船舶运动参数,以提高航海模拟器的模拟精度,本文基于欧拉理论建立船舶运动干扰力和力矩数学模型,考虑了水流压力、水力矩、风压力、风力矩、螺旋桨推力、螺旋桨力矩等力学参数对船身运动的影响。以某试验船为实例进行计算研究。结果表明,本文建立的数学模型与相关文献计算结果较为一致,本文建立的船舶运动干扰力和力矩数学模型具有较好的准确性。     

船舶抛起锚操纵运动数学模型研究

求解锚链对船舶的水平作用力时对悬链链型区分为自悬链和约束链两种情况并采用了不同的计算方法,计算锚的抓力系数时考虑了锚在海底移动距离、锚杆仰角、锚型,底质等因素,提出了锚在海底移动的运动方程.分别计算了锚的运动和船体的运动,运用MMG(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group)模型,建立了比较符合抛起锚操纵实践的船舶抛起锚操纵运动数学模型.编制相应的软件进行仿真试验,试验结果和相关文献的结果一致.     

船舶运动的数学模型构建与验证研究

针对船舶在海面航行运动的复杂情况,构建一种用于船舶运动仿真控制分析的数学模型。分析船舶运动中的坐标系运动变化过程,并给出运动坐标系中作用力、力矩、重心速度、角速度等模型变量。研究数学模型中运动坐标系的移动过程,并适度调整运动方程的参量值,以更好地实现数学模型对船舶航行运动的控制作用。仿真验证结果表明,在提出的数学模型控制下,船舶的航行轨迹更接近于理想航线,在外界环境更加恶劣的条件下优势更为明显。     

基于无迹卡尔曼滤波的船舶运动数学模型辨识

针对一艘目标三体船,构建MMG运动数学模型结构,利用无迹卡尔曼滤波器结合自航试验数据对模型中的参数进行辨识。为减轻动力相消带来的影响,结合三体船特点对模型结构进行化简,并设计不同的控制方式进行分步辨识。通过模型预报数据与自航试验观测值的对比,以及部分参数的试验测量值与辨识值的比较,验证了本文辨识方法的有效性和优越性。     

船舶水上纵向运动的非线性数学模型构建

为了解决当前船舶水上纵向运动预测精度的问题,设计了一种船舶水上纵向运动的非线性数学模型构建方法。首先分析了当前船舶水上纵向运动的线性数学模型的缺陷,然后引入非线性建模方法—神经网络对船舶水上纵向运动变化特点进行拟合,建立船舶水上纵向运动的非线性预测模型,最后与线性船舶水上纵向运动建模方法进行仿真对比实验。结果表明,本文方法的船舶水上纵向运动预测精度高,船舶水上纵向运动预测误差要小于线性船舶水上纵向运动建模方法,验证了本文非线性船舶水上纵向运动建模方法的有效性以及优越性。     

浅析船舶建造精度控制

船舶精度控制是船舶建造中十分重要的技术,关系着船舶的质量。精度控制不仅能缩短造船周期,降低造船成本,并且能提高船舶质量,在船舶建造中起到了重要的地位。介绍了船舶建造的特点和船舶建造精度控制的发展过程以及船体分段精度控制的发展趋势和可行性分析,详细分析了船体建造的具体精度控制方法。     

船舶旋回运动的建模与仿真

系统建模与仿真是当今现代科学技术研究的主要内容,其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本文以一般系统理论为基础,介绍了适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和方法。并在已有的成熟的系统建模与仿真理论及现有的船舶运动数学模型的基础上,利用计算机编程平台VB6.0余以实现。该模拟软件具有参数设置简单、对计算机系统要求低等优点,可以作为港航系统仿真系统中的船舶生成模块使用。     

精度管理在船舶建造中的应用

面对接单难、竞争大、船价低、重量要求高等情况,造船企业在船舶建造中应该强化精度管理制度,提高船舶建造质量。以金陵船厂精度控制为研究对象,在分析影响精度因素的基础上,确定通过改变精度管理理念,推动精度控制工作前移,不断加强内场的精度管理来开展精度管理工作。在船舶建造中,精度工作的有效控制使得各车间合格率不断提高,实船顺利交付。     

船舶操纵数学模型在港口航道设计中的应用

本文介绍了船舶操纵数学模型的组成,并对其在港口、航道设计中应用的典型列车进行了介绍,指出了船舶操纵数学模型的进一步发展方向和它在港口、航道设计中的应用前景。