基于AMESim和Simulink的主动升沉补偿系统仿真分析

通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法建立二次调节主动升沉补偿系统的仿真模型,模型加入了时变和非线性因素的影响,能较为真实地反映实际主动升沉补偿系统特性和实现各种控制策略。研究结果表明：采用具有双前馈补偿的串级PID闭环控制,提高了系统的升沉补偿精度;变量机构与二次元件斜盘配合的间隙等非线性因素会降低系统补偿精度;绞车的非线性摩擦力矩对补偿精度的影响较小。     

深海主动升沉补偿起重机基座设计研究

深海主动升沉补偿起重机技术长期被国外企业垄断,国内的发展也刚刚起步,其关联的基座设计也缺乏相关的指导文件,为研究该类起重机基座的设计方法,从起重机的组成出发,结合实际工程经验,对各组成部分的相互关系和基座的设计要点进行阐述,同时采用有限元分析方法对基座强度进行校核,验证设计的可行性,并据此总结出了适用于深海主动升沉补偿起重机基座的设计方法,为同类基座的设计提供参考。     

一种主动升沉波浪补偿控制系统研究

随着现代海洋资源的开发,各种带波浪补偿功能的离岸起重机大量应用于海上补给、海洋钻井、深海探测与设备安装等领域。通过设计一种基于船体升沉运动的历史数据,对船体升沉运动进行极短周期的预报,然后基于该预报结果,将钢丝绳弹性与系统阻尼等因素纳入考虑范围,设计前馈反馈复合控制算法,通过仿真验证了该设计方案能够实现对负载运动的主动补偿。     

新型升沉补偿试验系统的仿真设计

为能更准确地对波浪升沉补偿系统进行研究,设计一种基于数字液压技术的新型试验系统,采用Stewart平台结构模拟船舶的六自由度运动,以数字液压缸作为驱动器对重物升沉进行补偿。在LabVIEW仿真环境下运用广义预测与PID控制策略,实现了对升沉补偿试验系统的设计。结果表明,该系统仿真相似度高,方便取得各种工况下的试验数据。     

通用控制器在二次单元波浪补偿绞车的应用

二次单元系统具有响应快和节能效果好等优点,在主动波浪补偿领域应用广泛。针对一型二次单元波浪补偿绞车,对其控制系统进行优化分析,选用通用控制器实现关键过程控制,对硬件选型、软件架构等进行设计,并进行动态补偿试验。结果表明：文章所采用的通用控制器控制方案,与原控制方案相比,可以进一步提升二次单元波浪补偿绞车的动态补偿性能,为通用控制器应用的可行性提供了可靠依据。     

并联式主被动升沉补偿系统的非线性分析与仿真

海上平台吊放重物过程中,需要升沉补偿装置进行辅助作业。本文设计一种基于并联液压缸的主被动一体式升沉补偿系统,描述该系统的工作原理与特点。为建立准确的数学模型,对该系统进行详细的运动学和动力学分析,分析过程中充分考虑液压系统的非线性因素。在此基础上,利用Simulink,建立该系统的非线性仿真模型。仿真结果表明,该升沉补偿系统对波浪升沉运动具有良好的补偿效果,所设计的基于并联液压缸的升沉补偿系统对辅助海上作业具有良好作用。     

基于节流方法的被动式吊机升沉补偿系统设计

设计一种基于蓄能器和液压缸的被动式船舶吊机升沉补偿系统,为了提高系统补偿率,对其进行动力学分析和性能指标分析,提出一种基于节流阀的改进方案,即在液压管路中加入节流阀,通过改变节流阀通径和个数,调整系统阻尼比至合适值,从而提高系统补偿率。改进前后的系统仿真对比结果表明:基于节流阀改进方案的被动式升沉补偿系统具有更好的补偿效果。     

基于Modelica的主动波浪补偿起重机建模与仿真

为研究主动波浪补偿起重机的动态特性和起吊重物质量等关键参数对主动波浪补偿起重机性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在MWorks仿真软件中构建二次马达、恒压变量泵、蓄能器、溢流阀和钢丝绳等模型,以构造出完整的主动波浪补偿起重机模型.对该模型进行仿真分析,结果表明:当起吊重物的质量为20t～160t时,主动波浪补偿起重机的控制效果较好;当起吊重物的质量达到200 t时,重物的补偿位移控制效果相对较差;通过调整PID控制参数可提高起重机起吊重物的质量.     

主动波浪补偿平台及其试验系统的设计与仿真

补给船在海里工作时受到风浪的影响会发生横摇、纵摇和升沉,这严重影响了工作的平稳性和有效性。为了对补给船的横摇、纵摇和升沉进行补偿,设计了一种基于微惯导传感器的新型主动波浪补偿装置,提出了一种简单准确的波浪补偿值的求解方法,并搭建了六自由度并联主动波浪补偿平台试验系统,最后通过实验仿真验证了该主动波浪补偿装置的实用性和有效性。     

基于回收二次电池组的岸基电能系统

为了充分利用电动汽车更换下来的二次电池,避免浪费污染,结合风力、太阳能等清洁能源发电,为内河或湖泊小型纯电动船舶供电。文章提出一种基于回收二次电池组的岸基电能系统,分析了电池组检测和管理关键技术,并针对某案例设计了回收二次电池组、风力发电装置和太阳能发电装置,进行了经济性分析。     

基于车间单元的船舶建造系统仿真

从车间层面上展开船舶建造仿真建模技术的研究,将船舶制造这个复杂庞大的系统分解为更简单、更直接的车间生产仿真模型。通过eM-PLANT仿真建模工具,从设备层到生产线层到车间层自下而上逐层构建车间仿真模型,将生产工艺流程、场地与设备、人员配置、生产计划等船厂生产信息完整地映射在以车间为单元的仿真模型中。通过模拟仿真模型的运行所获取的可视性分析结果,为船厂生产管理者提供更加有效的管理参考资料。     

海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法

本文提出了海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法，海洋平台结构系统中疲劳破坏的失效途径用一由若于失效单元组成的并闻系统来模拟，失效单元代表了平台结构中易发生疲劳破坏的管节点，文中寻出了失效单元依次破坏时的疲劳寿命与它们在其他单元均未破坏下的疲劳寿命之间的一船关系式，并用一阶二次矩方法计算上述并联系统的失效概率。     

基于内河航道测量的主动波浪补偿平台的开发与试验系统设计

安装于船舶上用于内河航道测量的测深仪设备在工作时会受到波浪的影响从而产生横摇、纵摇及升沉,这严重影响了测量数据的精度。对此开发一种基于内河航道测量的主动波浪补偿平台装置,该装置为新型的串并混联结构,然后提出一种运动学建模与位置求解的方法,最后通过搭建一套试验系统来验证该平台的波浪补偿有效性。     

基于分形理论和二次分割的图像裂缝特征提取方法与应用

在役跨海桥梁、港口工程等的服役环境恶劣,多数情况下采集到的裂缝图像背景复杂、噪声干扰较多。为了克服现有技术存在的不足,提出一种基于分形理论和二次分割的图像裂缝特征提取方法。该方法采用分形参数作为裂缝图像的特征参数,能优先抑制裂缝图像中产生干扰过多的问题,有效克服灰度不均匀、噪声块多和背景复杂的干扰因素,同时基于二次分割理论,结合两种不同的算法特点,利用粗分割排除干扰区域,利用细分割对目标区域内裂缝精准分割,实现混凝土结构裂缝目标准确有效的提取,具有更好的分割效果。     

基于二次规划法的动力定位能力分析研究

动力定位能力分析是动力定位系统前期能力评估的重要环节。动力定位能力分析基于没有角度限制和推力变化率限制的推力分配,通过二分法完成动力定位能力风速包络曲线的绘制,可将其等同为一个具有限制条件的优化问题。本文采用二次规划法完成推力优化分配,结合二分法进行动力定位能力分析。仿真结果表明二次规划法求解推力分配问题及极限风速曲线的有效性。     

基于二次抛物线插值的船体疲劳强度评估

针对<船体结构疲劳强度指南>中使用三次拉格朗日插值法进行热点应力插值,因为插值节点数据不够平滑等因素导致插值效果不佳,甚至插值失败,提出用二次抛物线法替代三次拉格朗日法,避免插值失败.采用这一插值法在MSC patran\nastran大型通用有限元软件中对某散货船槽形舱壁的典型结构节点进行热点应力疲劳强度评估,效果令人满意.     

基于二次流能量法的最小阻力船型研究

船体尾部流场速度场的横向和垂向分量是导致粘性阻力增加的根本原因,为了获得最小总阻力船型,以船体尾部区域为优化设计对象,以YZ方向的二次流能量最小为目标函数,以样条函数的参数为设计变量,在保证排水量为基本约束条件下,根据实际情况附加其它约束条件来控制尾部形状的变化,采用非线性规划法进行优化设计。通过集装箱船的优化算例,证实了采用该方法进行船型阻力优化的可靠性。     

基于调距桨推进系统的稳态特性仿真

为有力支撑船舶推进系统的优化改进,预测系统稳态特性,建立柴油机、齿轮箱、轴系、调距桨等子系统的数学模型,并在Simulink软件平台上搭建推进系统仿真模型。利用船模试验结果验证仿真模型的准确性,基于典型设计工况下的系统控制参数对稳态特性进行计算,分析了船、机、桨匹配参数对船舶动力性和经济性指标的影响。结果表明:当螺距比一定时,随着主机转速的增大,全船航速随之呈现增大趋势;当主机转速一定时,随着螺距比减小,全船航速变得越来越小;合理选取主机转速和螺旋桨螺距比时,可以实现船舶的最大航速。