船舶电气系统中的分散阀门定位方法

传统船舶电气系统中的阀门定位方法,使用机械化定位方式进行阀门定位,由于机械传导定位方式不能适用于分散阀门的定位,为此提出船舶电气系统中的分散阀门定位方法。构建船舶分散阀门定位系统,使用定位控制主板对分散阀门进行标注,设计信号驱动放大单元,对分散阀门标注信号进行放大,设置位置传感器进行时效定位,完成系统硬件设计;使用PID控制算法计算分散阀门的位置参数,实现分散阀门高精度定位。实验数据表明,设计的船舶分散阀门定位系统比传统的定位方法精度高出30%,并适用于各型号分散阀门定位。     

基于UWB的船舶车间智能高精度定位系统应用技术

为实现对人员、设备、物料等各生产要素的精准定位,需研究船舶车间智能管理相关技术。基于UWB定位技术,开发船舶车间高精度定位系统,完成在典型船舶车间的试验验证,车间内关键要素定位精度达到分米级,为作业人员跟踪、实时生产管控提供辅助,提高车间生产效率,推进船舶智能制造。     

不同风向和风速下动力定位船舶的动力响应分析

海上作业的海洋结构物须有良好的定位能力以方便各种工程的实施,为了实现高精度、不受水深影响的定位,越来越多的深海作业船舶倾向于安装动力定位系统。本文参考了某动力定位船舶的船型参数与船体响应幅值算子,利用OrcaFlex水动力软件模拟计算不同风向、风速下的动力定位船舶动态响应运动情况、推进器的反力和反力矩,实现了对动力定位船舶在不同风向下的动力学分析,得出不同风向和风速对船舶动力定位精度的影响,确定了船舶动力定位时的最佳风向并提出了若干工程建议,有助于船舶动力定位的优化设计及保证海上安全作业。     

老旧油田工作船风险评估技术

为实现对老旧油田工作船的安全管理,通过对船体结构和设备进行数据搜集、档案调查、现场勘验检测、分析计算及功能试验等对比分析,得到船体及机电设备现有技术状况,结合船舶具体作业类型进行HAZOP风险分析,全面掌握船舶技术状况。     

激光投影在船舶装配过程中的应用

针对船舶装配过程中划线工序耗时较长且效率较低的问题,提出一种基于激光投影的船舶数字化装配技术。通过将三维数字化模型与激光投影设备相结合实现零部件精准定位,在此基础上,施工人员根据投影信息开展装配作业。以船体小组立装配过程为例,对该技术方案进行应用验证。研究及验证结果表明,该数字化装配定位技术满足船舶装配过程中的定位需求,可在船舶装配定位领域推广应用。     

基于ARM的打桩船液压装置控制系统

打桩船是一种用于水中建筑打桩和拔桩作业的工程船舶,对打桩船液压装置的有效控制对于实现高效稳定的打桩作业有着重要的作用,现代化的嵌入式技术为液压装置控制系统的实现提供了硬件和软件基础。本文对某型打桩船液压装置的特点进行分析,并重点研究打桩作业中的落锤问题,设计基于ARM的液压控制系统,为嵌入式系统在工程船舶装置中的推广应用提供参考。     

船舶内部齿轮机构转速控制方法分析

现有船舶内部齿轮转速控制方法中采用的控制算法,存在动能转换运算失常,导致齿轮转速数据计算出现误差,直接影响控制器对齿轮转速的控制。因此提出船舶内部齿轮机构转速控制方法分析。针对传统齿轮转速存在的不足,首先引入DNCD策略算法,对齿轮圆周运动时的动能参量监测策略进行修正;接着,引入自适应动能控制算法,对修正策略下齿轮转动产生的动能进行计算,从而达到精准控制齿轮转速的效果;最后,通过对比性的仿真试验,对提出的方法进行验证,证明其自身的可行性与有效性。     

模糊控制方法的水面船舶动力定位控制

传统船舶动力定位控制算法,在动力输出参量耦合情况下,存在动力阈值系数定位误差过大的问题。导致后续控制变量周期变化不稳定,无法准确控制船舶全局动力输出。为了解决上述动力定位控制问题,提出模糊控制方法的水面船舶动力定位控制。基于模糊控制方法的广域性,对动力控制参量进行模型计算;根据模型完成对动力变量目标位置定位量的优化。最后,根据优化阈值利用模糊神经算法,完成对输出控制量策略的更新,实现提升动力定位控制精准度,减小控制误差的效果。通过与传统算法的效果对比表明:提出的控制方法,具有定位速度快、精度高、资源消耗小的特点,更适合实际船舶动力定位控制场景的应用。     

常微分方程在船舶结构稳定性分析中的应用

船舶结构的稳定性决定着船舶使用过程中的安全系数,因此在船舶结构设计过程中需要通过结构力学特性,对船舶结构进行非线性有限元计算,主要目的在于对船舶结构材料应力与应变系数进行计算。通过近年来的研究发现,采用常微分方程能够使应力系数与应变系数的计算更为精准。本文对常微分方程在结构材料应力系数与应变系数计算流程进行描述,并对描述数据进行实验对比,从而证明常微分方程在船舶结构稳定性计算方面优于传统的有限元方程。     

涌浪海域起重船运动响应特性与作业窗口分析

长周期涌浪对船舶耐波性是极大考验,对于作业条件要求严苛的起重船表现尤甚。以涌浪海域施工的起重船为例,采用数值计算方法对运动微分方程求解,并得到标准海浪谱作用下的船体运动幅值预测;与此同时,监测施工海域的波浪参数以及船体运动幅值,并与数值分析得到的结果对比,验证了理论方法预测船舶运动响应的可行性;此外,结合现场施工记录,分析得到了1 000 t起重船作业窗口条件。     

船舶动力推进装置稳定性控制研究

传统船舶动力推进装置控制算法,存在动力装置输出动力阻力定位误差大,导致控制算法输出层面的非线性ESO参量条件变量缺失,造成算法整体控制输出量精度下降。针对动力阻力定位与非线性ESO数据量缺失导致的问题,设计提出船舶动力推进装置稳定性控制研究。通过对船舶推进装置动力阻力指标进行匹配,准确定位动力阻力分布位置;采用非线性ESO数据模型,对动力阻力值进行非线性ESO数据建模;根据非线性ESO模型数据,完成对动力装置稳定控制量的计算。仿真实验数据的对比结果,证明了提出控制算法的有效性。     

粒子群优化算法对三轴磁强计非正交度的修正

为避免船舶轨迹偏离行为的出现,实现对船体行进路径的合理化控制,提出基于粒子群优化算法的三轴磁强计非正交度修正模型。借助粒子群参数控制原理,建立必要的动态种群策略,实现基于粒子群算法的舰船轨迹优化处理。在此基础上,分别计算零偏误差数值与垂直度误差数值,在确定模型参数化处理结果的同时,完成舰船三轴磁强计非正交度修正模型的建立。对比实验结果表明,与常规船体行进控制方案相比,新型修正模型可确保BST指标的数值水平始终低于2.95,有效避免船舶轨迹偏离行为的出现,满足合理化控制船体行进路径的实际应用需求。     

基于人工智能技术的船舶合拢精度控制

为减少船体的合拢修整率水平,在缩短维修周期的同时,提高主机设备对船舶元件的控制效率,针对人工智能技术支持下的船舶合拢精度控制方法展开研究。通过总组前准备工作,对堆锥垫板的错位行为进行有效控制,完成基于人工智能技术的船舶建造特性分析。在此基础上,设置精度控制管理体系,按照精度定位基准的实践需求,确定最终的合拢搭载条件,实现船舶合拢精度控制方法的顺利应用。对比实验结果表明,与传统总组式控制策略相比,合拢精度控制方法能够较好控制船舶元件的周期性维修时间,实现对船体合拢修整率水平的有效控制。     

单片机船舶导航自动控制系统

在传统船舶导航自动控制系统中,导航角度与控制角度存在一定的偏差,导致船舶实际输出控制量超出导航偏差修正范围,自动控制变量精度降低。为了提升自动控制系统的控制精度,提出采用单片机的船舶导航自动控制系统。利用单片机的高度集成性,建立导航信号与控制器信号的容错处理框架。在框架基础上,对导航角度与控制量之间的偏差进行高精度计算。获得高精度偏差系数后,根据偏差系数对控制量进行容错控制计算,从而提升船舶导航自动控制精度。最后,通过与传统控制系统的控制精度对比实验,证明提出设计系统的有效性。     

测绘船舶的激光定位技术研究与仿真

现有的测绘船舶上使用的传统激光定位是通过激光光敏硬件与定位算法相结合的方式,来完成对测绘目标的定位操作。在使用过程中,激光定位目标经常出现定位点精度偏差,导致后续图像测绘精度降低的问题。通过对问题的分析,提出测绘船舶的激光定位技术研究与仿真。首先,对传统激光光敏发生硬件参数进行模型构建,通过模型,得到激光发生过程中的误差参量;然后,引入激光高精度定位算法,对误差量进行修正计算,完成高精度激光定位计算;最后,通过仿真实验的方式,对提出的设计方案进行实验性论证,证明其有效性。     

船舶液压舵机模拟装置的设计与实现

文章分析了船舶泵控型液压舵机工作原理，提出了基于PLC控制的船舶液压舵机仿真模拟装置。根据船舶液压舵机转舵的实际过程，经过深入分析设计了模拟装置的PLC接线图和对应的PLC程序，开发了基于“物理仿真+硬件模拟系统”的仿真方法的船舶液压舵机实时仿真模拟控制装置，为液压舵机的教学提供了多元化的方式，实现了对船舶液压舵机进行实时有效的控制模拟，还可以实现船舶液压舵机系统的动态仿真和操作响应等多种功能。     

基于单片机的船舶液压系统温度控制技术

船舶液压系统在适当的温度范围内使用对提高船舶液压系统的工作可靠性及元件使用寿命具有重要的意义。提出基于单片机的船舶液压系统温度控制技术。对单片机控制船舶液压系统的温度参数进行自适应计算,并对自适应温度控制参数进行优化,实现基于单片机的船舶液压系统温度精确控制。仿真实验结果表明,所提的基于单片机的船舶液压系统温度控制效果较好,在船舶重载工况下,温度控制能源损耗较低,系统整体输出功率稳定,为船舶液压系统的稳定运行提供理论基础。     

不同载荷下船体框架变形程度自动检测系统

为实现不同载荷下船体框架变形程度自动精准检测,设计一种新的船体框架变形程度自动检测系统。此系统的光电探测模块由线阵CCD相机,采集船体框架变形图像后,通过图像采集和传输单元将采集的图像打包整理,使用网络交换机传输至中心控制台的工控计算机,工控计算机启动基于相机位姿的船体框架变形程度测量模型,结合线阵CCD相机位姿数据,计算获取图像中船体框架变形检测点的实际变形量,完成变形程度自动检测。经实验验证,所设计系统在6级海况载荷、8级海况载荷工况中,对船体甲板框架变形程度自动检测结果,与实际值不存在明显的异常偏差,吻合度显著,可实现不同载荷下船体框架变形程度自动精准检测。     

基于三维数字场的船体表面测量定位标识系统研究

在介绍三维数字场的基础上,对构建基于三维数字场的船体表面测量定位标识系统的框架结构、测量系统、室内空间定位系统及标识划线执行装置系统开展了研究,重点对相应的原理、涉及的技术等方面进行探讨。在此基础上,以船舶表面敷设柔性矩形块的定位点标识作为应用对象,开发相关测量、定位、标识系统,实现在三维数字场中的完整原理性作业,验证提高作业精度和效率的可行性。     

船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统

为了满足不同负载工况时,船用齿轮式液压舵机的舵角跟踪水平,设计船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统。利用数据采集模块的电流传感器、转速传感器和位置传感器,采集船用齿轮式液压舵机的电流、转速和位置数据。系统的控制模块选取TMS320F28377芯片作为控制芯片,利用舵机数据采集结果,采用三闭环控制结构,运行模糊PID自适应控制算法输出舵机参数控制量。设置舵机参数控制量作为驱动模块的输入,驱动模块利用驱动电路驱动传动机构;设置传动机构作为驱动摇臂的执行部件,实现液压舵机的控制。系统测试结果表明,所设计系统可以依据负载变化,控制船用齿轮式液压舵机舵角,精准跟踪负载正弦信号。