基于混合遗传算法的无人船自动航向控制方法

本文针对无人船航向控制提出了基于模糊及遗传算法的控制策略。考虑无人船航向控制,以及无人船航向控制具有强非线性和不确定性,本文将智能策略和常规策略作为无人船航向的舵角控制作为主要控制框架。通过导引律计算期望的角度,并根据自主船的无人船航向控制动态模型进行分析。该模型考虑了舵和船舶推进系统的物理阈值,提出了一种适用于不同无人船航向控制的自适应控制算法,借助增益调度方法(GS),利用PID控制器和遗传算法(GA)对不同的操作点进行全流程的(GS-PID-GA)混合优化。通过真实数据比例缩小进行模型实验并与传统控制方法进行比较,验证了所提出的控制方法的有效性。     

舵系统常见故障浅析

舵是由桨演变而来的。早期的船是用装在船尾的桨来控制航向的，后来将桨固定在船尾中线处，成为可转动的专用舵，用以改变和保持船舶航向。舵系统主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成，航行时，通过舵机转动舵叶，使水流在舵叶上产生横向作用力，为船舶提供回转力矩，从而使船舶保持航向或回转。     

基于非线性PID的船舶航向自动舵设计

本文针对线性Nomoto船舶运动模型,讨论了一种非线性PID船舶航向自动舵的设计方法,该非线性PID船舶航向自动舵设计简单,在航向自动舵传统PID设计方法的基础上,串连一项非线性函数便可实现,设计过程中需要合理的构造非线性函数。本文以大连海事大学实习船“育龙”号为例进行仿真研究,仿真结果表明非线性PID型控制比传统的PID型控制具有优越的动静态性能,鲁棒性能好。     

降低船体振动的桨舵偏置设计方案

采用比水面船舶常规桨舵配置多一只舵或少一二只舵，通过合理布置桨舵相对位置，以降低船舶的振动和噪声、提高船舶推进效率、提高船舵控制航向的性能。此方法特别对水面船舶设计有实用价值。     

变频电力推进驱动调距桨船舶的推进控制系统设计

采用变频电力推进驱动调距桨的推进方案可以有效解决船舶的水下噪声、航速、拖力和燃油消耗等方面的问题,尤其适用于物探船、布缆船、科考船等具有多种航行或者作业工况的船舶。文章基于变频电力推进驱动调距桨方案的技术特点,进行了推进控制系统设计,设计方案能有效地改善快速启动和加速过程容易造成主机负荷超载的问题。该设计方案采用了单一控制和联合控制2种控制模式,能够满足不同作业工况的运行需求,实现船舶操控的稳定运行,保证船舶电力系统的安全,对于配置调距桨的电力推进船舶的推进控制系统设计有一定的借鉴意义。     

国产先进的推进及操纵技术

苏州船用机械厂是一家有20多年专业制造调距桨、侧向推进器(定距、调距)及全回转舵桨(Z型推进)的专业工厂。在船用特种推进器的设计、制造方面积累了丰富的经验和资料。尤其是引进瑞典KMW公司及德国Schottel公司的世界上最先进的制造技术后,产品更臻完美。生产的船用特种推进器分获国际、国内众多船级社认可。产品已大量装船使用。全回转舵桨(Rudder Propeller) 通过舵桨的转舵机构,使螺旋桨能绕其中间垂直立柱在360°范围内任何回转,因此它集推进与操舵功能于一体,既能操纵船舶航向,又能获得该航向上的最大推力。常用作拖船、推船、渡船、驳船、工程船等的主、辅推进和动力定位。     

基于船-桨-舵组合系统舵球节能效果数值预报

以KCS船、KP505桨及NACA0018舵为研究对象,基于FINE/Marine软件,运用滑移网格技术,根据提出的翼型舵球尺寸,对粘性流场中的桨-舵、桨-舵-舵球组合系统进行水动力性能计算。计算得出该翼型舵球在低进速下,最佳节能效果可达1.66%。在此基础上,对船-桨-舵、及船-桨-舵-舵球系统进行计及自由液面的非定常干扰数值模拟,计算结果表明船-桨-舵-舵球系统的计算结果与桨-舵-舵球系统计算值趋势一致,且该舵球在航速V=2.1968m/s时,其节能效果达2.06%,是相同进速系数下,桨-舵-舵球组合系统的两倍左右,验证了该翼型舵球在两种组合系统下的节能效果,为舵球的实际工程应用提供了重要的理论依据。     

“粤剧红船”电网及电力推进系统设计

随着节能减排要求的提高,船舶采用电力推进将越来越普及。全回转舵桨电力推进具有舵桨一体化、操纵性能良好、振动噪音小等优点,尤其适用于内河等机动操纵受限的船舶。"粤剧红船"采用全回转舵桨电力推进装置,大幅度提升了旅客观光体验的舒适性。     

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     

船舶航向内模控制方法

针对无人船传统航向控制方法中参数多,调参困难繁琐,且船舶在偏舵负载干扰下,航向稳定后存在稳态误差的问题,在二自由度控制方法的基础上,结合内模控制器,提出一种改进的二自由度内模直接控制方法,消除传统内模控制方法中的不稳定极点引起的静态误差,实现低精度模型的无静差航向控制,该方法不但减少控制器的可调参数,且整定容易。该控制结构将期望航向的跟踪性能与抗负载扰动性能解耦,单独设计调节。通过仿真,在有偏舵干扰时,与传统PID算法、传统内模控制器对比,该控制器在消除静态误差的基础上,具有超调量小,系统稳定更快的特点。     

一种船舶姿态控制系统样机方案设计

船舶在高速航行状态下的耐波性易受到波浪影响，姿态控制系统是提高船体在高速航行状态下耐波性的重要手段，论文提出一种穿浪双体船姿态控制系统样机设计方案，该系统的控制附体包括 T 型水翼和两个压浪板，控制附体均采用液压方式进行控制，并实现了样机研制，验证了方案的可行性，为船舶姿态控制系统研制提供参考。     

矿用车电控柴油发动机怠速控制方法

从柴油矿用车的运行环境出发,为提高其电控发动机经济性,降低有害排放物质,提高安全性,对于发动机怠速控制方法,深入分析了PID控制、模糊控制、模糊-PID3种控制方法,并给出了他们的仿真对比结果。最后得出模糊-PID控制方法优于其他怠速控制方法。     

Turbine speed control system based on a fuzzy-PID

The flexibility demand of marine nuclear power plant is very high, the multiple parameters of the marine nuclear power plant with the once-through steam generator are strongly coupled, and the normal PID control of the turbine speed can＇t meet the control demand. This paper introduces a turbine speed Fuzzy-PID controller to coordinately control the steam pressure and thus realize the demand for quick tracking and steady state control over the turbine speed by using the Fuzzy control＇s quick dynamic response and PID control＇s steady state performance. The simulation shows the improvement of the response time and steady state performance of the control system.     

基于Matlab和组态王的多步温度预测控制

介绍以PCT-III型过程控制设备为对象,以Matlab和组态王软件为平台,实现在线多步温度预测控制实验。用Matlab来完成复杂的算法的计算任务,用组态王工控软件实现友好的用户界面。二者通过DDE协议进行数据交换。把多步预测控制这种先进的控制算法方便地应用到工业控制当中去。     

基于模糊积分预测控制的船舶动力定位系统设计

提出一种基于模糊积分预测控制器的船舶动力定位系统控制方法,通过引入积分控制器消除了稳态误差,采用模糊控制算法实现了对不确定系统的控制,利用预测控制解决了船舶动力定位中的约束问题,有效地减少了船舶动力定位系统能量的消耗。仿真结果证明,提出的模糊积分预测控制器在满足动力定位要求的同时,大大提高了推力系统的效率,减少了推力消耗。     

基于Profibus-DP总线的复卷机控制系统设计

复卷机是足造纸机械中的重要配套设备,其性能的好坏直接影响到成品纸卷的质量,其控制功能的先进性关系到造纸厂的生产能力。本文提出了一种基于PROFIBUS—DP现场总线的复卷机传动控制系统,采用新一代直流传动装置DCS500和交流传动装置ACS800对2500复卷机进行了应用。     

“长青”号FPSO船控台系统并入中控系统研究

在"长青"号FPSO系统改造中,首次将船控台系统并入中控系统。根据船控台系统特点,将过程控制系统、紧急关断系统和火气系统分别并入中控系统中,最终可通过中控系统统一动态显示生产流程、主要工艺参数及主要设备运行状态,以声光报警形式显示FPSO生产和安全的异常状态,并定期打印生产报表。在发生事故的情况下能确保FPSO人员和生产设施的安全,防止环境污染,将事故造成的影响限制到最小,并能及时准确地探测到可能发生或已经发生的火情或可燃气体泄漏,采取相应的安全措施(如报警、关断、消防等),以保护FPSO人员和设备的安全。     

曹妃甸矿石码头铁路装车站工程控制系统

结合曹妃甸矿石码头铁路装车站工程,阐述矿石码头铁路装车控制系统的结构、可编程序控制器（PLC）的选择、控制网络、控制方式、编程软件、连锁控制、彩色图形处理器（CGP）、皮带机保护检测装置以及工业电视系统和调度通讯系统等设计原则,可供今后此类工程设计借鉴。     

船舶航向跟踪系统自适应单神经网络控制

针对船舶航向非线性系统,考虑模型中存在的不确定性和外部干扰等未知项,设计一种基于动态面控制技术和单神经网络技术的自适应控制器。首先引入一阶低通滤波器,避开对虚拟控制律的解析求导,解决了传统后推方法中普遍存在的"计算膨胀"问题;然后将设计控制器过程中出现的未知部分积存到下一步,依此类推,一直到控制器设计的最后一步,仅用一个神经网络逼近器逼近系统中的未知部分;最后把神经网络权值的范数作为唯一的在线估计参数,使在线学习参数的数目显著减少。所设计的控制算法具有计算量小、结构简单及易于工程实现等特点。采用Lyapunov理论证明了系统中的信号都是半全局一致最终有界,示例仿真结果验证了所提算法的有效性。     

船舶阀门遥控系统的研究与分析

对船舶阀门遥控系统的驱动方式（液动、气动、电动以及电液驱动）进行了分析，比较各种驱动方式之间的优缺点，便于用户根据实际情况和需求选择合适的阀门驱动方式。介绍各种驱动方式的船舶阀门遥控系统的组成，并以液压驱动为例，分析其工作原理。