船舶动力定位海浪环境的实时仿真与海浪谱分析

提出一种根据随机海浪频谱来实时模拟随机海浪的方法,它可以用于研究动力定位船舶及其控制系统在不同海况时的性能,该方法可以采用多种海浪谱来进行海浪的仿真,仿真结构利用了快速傅立叶变换FFT（Fast Fourier Transform)进行频谱分析,仿真程序可用于实际的动力定位船舶系统。     

基于PID的潜器悬停控制仿真研究

潜器水下悬停是指潜器在水下无航速时深度的保持和变动.这是一个非线性过程,随潜器状态及航行环境的不同而有很大变化.传统的控制方法缺乏自适应能力从而影响了控制效果.通过对潜器水下悬停运动的基本特征、实现条件及造成悬停深度不稳定等因素进行分析,建立潜器悬停运动数学模型及干扰力计算模型.并运用PID控制技术对潜器水下悬停运动的控制进行仿真研究,为潜器实现悬停提供技术支持和保障.     

海浪中船舶运动的可视化技术

介绍了船舶在海浪中运动的可视化技术。给出了可视化设计过程的流程图，并讨论了建立船舶模型的可行方法和三维波浪模型的数学模型，以及如何应用OpenGL函数库来生成船舶在海浪中运动的动画。在讨论可视化技术时，使用了具有平台独立性的OpenGL图形库。     

基于 OpenGL 的实时三维海浪可视化仿真

海浪虚拟仿真技术是海上虚拟作战平台模型库构建的重要组成,直接影响到平台运行的逼真性和可行性。论文首先以重力波为例,分析了对规则海浪模型的仿真方法,然后采用线性波浪叠加法和海浪谱理论,探讨了不规则海浪模拟及其三维生成算法,通过建立海面规则网格,调用O penG L函数库,实现了对真实海浪进行模拟,为建立海上虚拟作战平台海浪模型提供了一种技术方案。     

基于灰色理论的海浪实时预报

在气垫船高速行进过程中,由于其自身的特点,对其运动参数进行精确控制时,需要对海浪进行实时预报,以减小滤波的滞后.文中基于ITTC双参数谱对海浪数据进行了仿真,并将灰色GM(1,1)模型用于海浪信号的实时预报.针对海浪数据的特殊性,提出一种新型的数据预处理方法.预报结果可知,经过镜像数据预处理后,灰色GM(1,1)模型完全可以对海浪数据进行实时预报,其精度满足实际工程需要.     

基于Matlab/Simulink船舶电力系统建模与仿真

为了提高船舶电力系统的可靠性和稳定性,保证船舶在各种状态下实现功率的最优化配置,利用模块化的建模方法,建立了柴油机及调速分系统模型、发电机及励磁分系统模型、同步发电机并车控制模块模型、发电机组控制模型。在Matlab/Simulink仿真环境中对船舶电力系统的典型运行工况、常见故障工况以及并车操作进行了仿真研究。仿真结果表明,所建立模型能比较准确地反映船舶电力系统实际运行的情况,同时可以避免在实船上进行工况试验和故障测试的高成本、高危险。其数据结果对船舶电力系统的设计、调试及控制方法的研究具有重要参考意义。     

船舶在复杂海况下的实时运动仿真

给出一种工程实用的仿真方法，能实时地提供船舶在复杂海况下的动态响应数据，利用该方法所建立的运动仿真系统为研究和开发海洋工程动力定位技术提供了较好的调试环境，文中对两个不同算例的数值仿真结果，表明该方法对工程应用是可行的。     

海浪扰动信号的仿真方法

给出了一种新的以遭遇频率表示的海浪遭遇谱和遭遇波倾角谱的数学表达式，介绍了建立随机海浪模型的三种仿真方法，即频率等分法、能量等分法和有理谱法，并采用能量等分法进行了海浪模型的仿真和分析。它对于研究船舶装备、船舶行业机器人、海上作业平台和船舶的运动控制具有重要意义。     

高速舰船的运动模型适用性分析及海浪中的操纵仿真试验

船舶运动模型的建立对于船舶运动控制算法的研究以及自动舵的研制和陆基条件下的检测都具有重要意义。对于静水条件下中低速船的航迹航向控制,三自由度模型较为简单适用,然而高速舰船的操纵特性与中低速船不同,在回转过程中会产生较大的横倾角,横摇运动与首摇运动的耦合作用较明显。本文通过Matlab对DTMB5415驱逐舰进行四自由度的运动建模及操纵仿真实验,根据仿真试验与水池试验数据的对比,验证了四自由度模型的适用性,并进一步应用该模型分析了海浪干扰对高速舰船运动的影响。     

基于Simulink的带式浮桥动态仿真

A mathematical model of a ribbon pontoon bridge subjected to moving loads was formulated using the theory of simply supported beams. Two types of moving load models were used, the first a moving-constant-force model and the second a moving-mass model. Using both types of loads, the dynamic behavior of a ribbon pontoon bridge was simulated while subjected to a single moving load and then multiple moving loads. Modeling was done with the Simulink package in MATLAB software. Results indicated that the model is correct. The two types of moving load models made little difference to the response ranges when loads moved on the bridge, but made some difference to the response phases. When loads left, the amplitude of the dynamic responses induced by the moving-constant-force model load were larger than those induced by the moving-mass model. There was a great deal more difference when there were more loads.     

船舶回转运动仿真

针对船舶驾驶模拟器模拟的逼真度要求,研究船舶对操舵后的动态响应。建立了风、流共同作用下船舶操纵系统的动力学数学模型,该数学模型为动态响应线性型;利用已知的某船型的主机参数和船形尺寸参数,求出所需的相关量,建立船舶运动仿真模型并进行相关试验的仿真。模拟了船舶回转性的试验和风、流共同作用下对船舶操纵性能的影响试验,使船舶操作者进一步了解船舶回转性的特性以及风、流对于船舶航迹的影响。将该模型与船舶驾驶模拟器结合,用于驾驶模拟器模拟船舶操舵后的视觉仿真,使使用者感觉其操纵特性更加逼真。     

非线性盲信号均衡技术在海上通信系统中的应用及Sinmulink仿真

针对现代海上通信系统中多径信道以及海面多变天气引起通信信号干扰问题,研究了当前处理多径干扰的盲信号均衡技术,针对MPSK调制信号,改进了盲检测信号的权阵函数算法,并利用Matlab的针对通信系统专用仿真工具Simulink搭建了仿真平台。本文最后给出了不同信噪比条件下,该改进算法仿真得到的误码率曲线图。实验表明,该改进权阵函数算法能有效降低海上通信多径干扰以及海面噪声干扰,提高海面通信系统精度性。     

水声对抗仿真及其海洋环境平台综述

简要介绍了国内外水声对抗及其仿真的状况,提出建立充实、正确、快速的涵盖动态海洋环境数据库及其经验模型和以水下声传播为基础的海洋声传播、混响及噪声模型两大方面的海洋环境平台,是水声对抗仿真的坚实基石。     

基于Matlab/Simulink的低功率汽轮发电机组系统仿真研究

针对一种低功率汽轮发电机组进行仿真研究，建立了汽轮机、发电机、冷凝器等设备以及水和水蒸汽热力计算的数学模型，建模以单通道、一维集总参数模型为基础，仿真模型的建立基于Matlab7．0／Simulink6．0。针对汽轮机甩负荷、冷凝器常见故障以及外部蒸汽机动性变化时汽发电机组的准稳态特性进行了仿真计算。计算结果表明，所得到的结论基本符合理论分析及现有的科技资料。论文的目的是希望建立一个能够描述低功率汽轮发电机组基本热力特性的仿真模型，展开系统的准稳态及动态特性等基础性研究工作，为热力系统的定量化设计提供分析手段。     

Matlab/Simulink仿真技术在舰船推进装置中的应用

采用Simulink软件构建舰船用柴油机及其控制系统模型和仿真,很好地解决了柴油机双机并车运行过程中关键性问题:功率分配问题;对柴燃联合推进装置进行实时仿真,动态、实时地模拟推进装置的工作过程,为设计和优化提供了重要的依据。     

基于Simulink的轮胎式龙门起重机负载系统动态仿真

针对轮胎式龙门起重机动力和负载系统的特性,研究起吊过程中负载产生的扭矩,建立系统机械平衡方程,并利用Simulink软件构建仿真模型,对负载离地、起吊、下放等典型工况进行动态仿真。仿真结果显示,负载系统运行平稳,具有良好的动静态特性。     

基于Simulink的天线扫描仿真

介绍了雷达天线的扫描特点，根据雷达搜索和跟踪的特点对扇形扫描和圆锥扫描进行了重点分析；对使用的仿真工具Simulink进行了简要说明，并在此基础上详细讨论了天线扫描特性仿真中用到的Simulink模块，给出了具体的参数设置。最后给出了扇形扫描和圆锥扫描的仿真结果。     

基于RT-LAB的大功率逆变电源实时仿真

本文利用RT-LAB对大功率逆变电源进行实时仿真,介绍了SPWM波的捕获技术,搭建IGBT模型,完成主回路的建模。RT-LAB与控制板的数据交换通过RT-LAB的I／O口完成,最终建立了大功率逆变电源实时仿真系统。将实时仿真波形与实际试验波形进行比较分析,结果显示实时仿真能准确地反映大功率逆变电源的运行情况。