基于操纵试验的实船运动模型参数辨识实例研究

参数辨识对于构建船舶操纵运动数学模型具有重要意义。为有效、准确估计实船操纵运动模型参数,提出一种基于系统辨识原理、采用递推最小二乘算法进行差分方程型船舶运动模型参数辨识的技术路线。基于操纵试验数据,将技术路线应用于实船舵角-航向差分方程模型的参数辨识。应用研究显示,提出的技术路线在实船操纵运动模型参数辨识的应用中可行性好,辨识出的参数具有较高的精度,模型输出能够较好拟合观测输出。本文中提出的技术路线流程简单,便于工程实现,能够为船舶运动模型参数的自动辨识提供支持。     

操舵

有一次,一艘五千吨级货轮在黄浦江上徐徐向吴淞口外驶去。不料,行至一家船厂附近的江面时,船上的舵机突然失灵,顿时船象一匹挣脱缰绳的野马一样,失去控制,顺着水流冲向船厂码头,尽管船长采取了抛双锚等一系列紧急措施,但货轮还是擦碰了一艘停靠在码头上的待修船舶。同样,船在大海上航行,船长或驾驶员按予定的航线及目的港,运用一定的航海技术确定了航行方向后,接着必须采取操舵的手段以维持船舶既定的航向,以便安全、准确地抵达目的     

深海平台操舵机构运动精度可靠性分析

针对深海平台操舵机构运动精度不足严重威胁平台结构安全的问题,以某深海平台摆缸式操舵机构为例,将构件加工尺寸、角度等参数考虑成随机变量,建立摆缸式操舵机构运动精度可靠性分析模型,给出可靠性求解方法及算例;分析运动精度与舵叶偏角之间的关系发现,舵柄与油缸夹角与90°相差越大,舵偏角误差越大;通过计算灵敏度因子得到各因素对操舵机构运动精度失效的影响程度排序及改进建议。     

实船运动与包络的极短期预报分析

舰船运动及包络的实时预报可以为舰载机起降、船舶减摇、海上锚泊并靠物资补给、动力定位等提供辅助指导意见。本文利用某实船的升沉、纵摇与横摇数据,建立运动和包络的2阶自适应Volterra级数模型,通过RLS算法估计Volterra级数模型的核,统计了不同工况下的运动预报精度。分析结果表明,Volterra级数模型可以用来辨识船舶运动系统,纵摇与升沉预报精度较好,运动预报可以与包络预报相结合共同指导工程作业。     

操舵模拟系统建模

分析了风和水流对船舶操纵性能的影响,研究船舶对操舵的动态响应．建立了在风和流共同作用下船舶操纵系统的动力学模型,用于模拟船舶在操舵后的运行状况。同时通过回转性实验对该模型进行了验证。     

液压操舵装置

船舶的操舵装置,由于水对舵的冲击作用,通常要承受很大的负荷,因为舵与舵柄是直接连接的,传递给舵柄的负荷,必须靠舵手反转手轮的力量加以克服。值得重视的是:以前设计的舵的液压控制能使舵柄的动作传给舵,以阻止强加于舵的反向负荷传给舵柄。但是,这种控制设备基本上都要用电动或手动的阀,所以结构比较复杂,     

电力操舵设备

(一)雷力操舵殷浦之艘制被掷打放船舶的胃力操舵投描依妞其投币亩典勤作之主要特微可分成以下各短别:A.依照雷勤戳典舵捍之周中阴傅瓣之投制L戳城博勤(扇形齿翰博勤及舵索傅勤)2.液壑傅勤B.依照雷勤援工作艘制 B. 1, P. 1。形式。 2。 3。可逆搏雹勤钱谨放移勤舵降旋傅.、2.不可逆搏霭勤戳不阴断蒋勤依照操舵霭勤樱之供震方法I宣接由船上奄稠供电2.由枣用雹勤翌龟戳供霭依照勤作艘制之性臀简革勤作的傅勤,在此撞傅勤操耀尚位的羊柄位置或者舵翰的位置典舵的位置不建擎放一定的同步瞪制傅勤)在此踵傅勤操耀尚位的手柄位置或者舵愉的位置典…     

新型操舵装置

A/S Tenfjord Mek Verk的“新型操舵装置设计”的文章大概是初次发表。这种操舵装置将使船主和船舶制造者降低大量成本,节省不少安装时间。 Tenfjord解释,操舱装置由下列元件组成:带有电动泵组的推舵装置、组合的操纵阀和安置在舵机仓内紧靠推舵装置的液压油箱。     

操舵的演变

船舶要顺利到达彼岸,必须具备两个最基本的条件,即要有前进的动力及控制前进方向的手段。操舵则是人们非常熟悉的专门控制航向的重要方式,它的产生和发展也经历了一个漫长的过程,而且与动力装置的发展密切有关。从桨到舵在古代的原始社会中,当船还处于独     

船舶操舵机构

这是1968年6月6日归挡的、776,286号专利申請书的一部分,现为美专利3,545,193号。本发明是关于船舶操舵机构,特别是关于有一新颖的液压推舵器的操舵机构。大船要行能产生大扭矩来转动船舵的推舵器。这种推舵器必须能在船舶航行时操作以抵制水在舵叶上的作用力。有代表性的是把四缸和四活塞推舵器直接固定在船壳上,如刚性框架或基座。由推舵器转动与舵杆相连接的舵柄来推动舵。液压缸和它的活塞与舵杆旋转轴线的对线校准一直是一个特别麻烦     

中高速船加装减纵向运动组合附体实船试验

对一加装了减纵向运动组合附体的高速艇和原型艇进行了海上对比试验，并对试验结果进行了分析。试验时两艇并行前进，以便从现象上直接观察加装减纵向运动组合附体的效果。试验结果证实，组合附体减纵向运动效果显著，艏部加速度降幅可达到68%，纵摇角降幅可达到40％，加装组合附体的艇在较高海情中顶浪时可高速航行，且速度越高运动越平稳，在波浪中基本没有失速。     

四缸操舵装置

西德哈特拉帕(Hatlapa)机械制造公司研制了新型的四缸柱塞式操舵装置,它适用于直径为160～430毫米的舵杆,最大扭矩为40～70千牛顿米。四缸操舵装置是成套供货的,随时可装在船上的加强结构上。这种小型操舵装置的优点是有固定的舵承和完整的内部管路,其驱动元件由齿轮     

实船扭力仪

测量实船马力是一个历史悠久的问题,半世纪以来人们先后设计出利用各种原理的扭力仪达数十种之多,本文将迄今为止所见到的扭力仪分门别类,归纳为机械、光、声、电、磁等各种型式,并将其中有代表性的作一有系统的介绍,说明各该仪器的优缺点。本文也指出船舶上使用的扭力仪所必须具备的待点,如结构方面必须坚固,牢靠,耐震,在使用方面必须简便,使一般人员都能操作管理。此外,又着重指出在设计时所必须特别注意的机械装置问题,因为有好几种扭力仪的试造失败,是由于太偏重了拾微器部份,而忽视机械装置所引起的。作为一个实船扭力仪的具体例子,本文介绍了在船模试验所里试造的那一种电感式扭力仪。这套扭力仪是专为船舶工业管理局设计建造的250马力渔船上应用的。     

一种船模和实船试验中的船舶运动测量系统

开发了一套耐波性船模和实船试验中测量船舶运动的系统,该系统由加速度传感器、角速率陀螺和数据分析、处理软件组成。在数据处理过程中,采用一种非线性迭代算法。对该测量系统进行了水池模型试验和实船试验的验证,也利用三自由度运动平台进行了比测,比较结果令人满意。本装置是一种可靠性好、成本较低的船模和实船在波浪中运动测量系统。     

最佳自动操舵装置

本文叙述最近由日本钢管系统技术研究所与横河北辰电机公司合作研制的最佳自动操舵控制系统. 本系统的目的是在各种操纵和环境条件下使船舶自动驾驶仪保持航向和改变航向的能力达到最佳. 保持航向和改变航向的控制系统显然不同: (1)保持航向控制为了使操舵引起的推进损失最小,采用了根据希尔-克林宾(Hill-Climbing)方法编制的在线参数最佳程序. (2)改变航向控制为了改善航向改变时的瞬变特性,采用了模型靠准最佳控制(MRAC),使之能通过基准模型给出所需特性. 已采用本系统进行了全面的海上性能试验.结果表明,在经济操舵和改善机动性方面都有很大优点.     

操舵的安全化

近年来,船舶操舵装置的安全化日益为世界各国所重视。本文以“阿莫加·卡其斯”号油轮失事为鉴,论述了《国际海上人命安全公约》有关操舵装置的规章条文对舵机及操舵系统设计和配置产生的影响。文章从规章的几次修改,提出了对操舵装置设计的新要求。     

基于MATLAB的AR模型参数估计

分析在地震作用下建筑物扭转振动效应的模型参数估计,根据系统振动加速度作为时间序列,来建立AR(n)模型,并利用时序模型参数与模态参数之间的关系,求解振动系统的模态参数.