基于T-S模糊理论的船舶动力定位系统控制器设计

传统船舶和远洋作业平台采用锚泊的定位方式,这种定位方式的稳定性和精度都比较差,难以进行远洋和深海的精确作业。船舶的动力定位技术是利用船舶的推进器和船舶动力控制器等设备,产生具有一定方向和大小的推进作用力和力矩,抵消来自海风、海浪等干扰因素的作用力和力矩,使船舶能够稳定的定位于需要的位置。本文的主要对象是船舶动力定位系统的控制器,系统介绍了T-S模糊控制理论,并基于该控制理论对船舶动力定位系统的控制器进行了优化设计。     

船舶动力定位系统的自适应控制研究

船舶和海上作业平台在海上特定位置工作时,必须具有较高的定位精度,锚泊式船舶定位受到锚链长度和锚钩抓地作用力的影响,在干扰作用力(海浪、海风和洋流等)作用下,定位精度不高。船舶的动力定位系统包括测量模块、动力分配模块、控制模块等,通过控制器分配船舶自身的动力,使干扰作用力和自身推进力相抵消,提高船舶或海上作业平台的定位精度。本文针对船舶的动力定位系统的定位原理,通过建立干扰力模型和船舶运动模型,设计了一种基于自适应模型控制技术的动力定位控制器。该控制器相对于传统控制器具有更高的控制精度和更短的效应时间,并在实际应用中取得了良好的效果。     

基于非线性稳定逆技术的水下滑翔机前馈控制器设计

针对具有非最小相不稳定内部动态的水下滑翔机运动控制问题,采用基于稳定逆技术的设计方法设计了前馈控制器。水下滑翔机在有限时间内的稳态间转换过程,被视作两点边值问题。将一种新型前馈控制器设计方法拓展,应用于非线性多输入多输出水下滑翔机系统;利用两点边值条件,为前馈控制器设计了期望输出轨迹。仿真结果表明,在设计的前馈控制器作用下,滑翔机内部动态的解,不仅是有界的,而且是因果的;通过选定合适的转换时间,可以满足滑翔机系统的输入输出限制,降低对控制输入激励的需求。     

用单元点法计算船舶大倾角稳性

本文讨论了一种新的近似计算方法,及其在船舶大倾角稳性计算中的应用。 这种方法的基本思想是把一个平面图形划分为很多小单元,其中每一单元都对应一个单位物理量。 为了方便,可用一个点来代表这个单元,这些点就叫做一个DD(DanyuanDian即单元点)。因此这种方法就叫做单元点法。 所以,平面图形的面积,该图形对某一轴的静矩和惯矩等物理量都可以用图形内的单元点数来表示。 文中还讨论了如何作单元点图的方法,并列出了“方块图”和“蝴蝶图”上各点的坐标值。 除常规的“周描法”和“8字法”外本文还提出了“混合计算法”,以达到取长补短的目的。     

船舱设备振动原理及其激励方法的研究与分析

船舶在航行过程中,往往会受到多种不确定作用力的影响,这些作用力会通过船体传导到船身的多种仪器设备中,当这种作用力超过一定限度时,就会对船舶造成很大的危害。本文主要从船体的振动模式入手,建立简单的船体振动模型,通过数学的方法模拟船身受到的随机作用力,然后引入噪声源,对船身的稳定性进行综合仿真。在仿真时,采用不同的激励源,能够模拟出船舶在不同状态下的稳定性,得到船舶的谐振频率,从而为船舶设备的设计提供理论支持。     

移动式近海基地的动力定位控制研究

移动式近海基地是一个大型的、浮动的、自行驱动的、由三至五个模块组成的海洋结构.其中的每个模块均能在风、浪、流作用力下实现长期定位.本文首先讨论了针对移动式近海基地的控制架构.然后针对近海基地中的单独模块设计了一个非线性带前馈的比例微分(PD)控制器,并将其应用到多个模块的运动控制中.文中同时给出了所设计的控制系统的仿真结果.     

铺管船定位作业时的建模与分析

建立了J型半潜式铺管起重船非线性船舶运动数学模型和环境模型。采用自然悬链线法得到管道对船舶的近似动态水平作用力模型,给出了随着船体运动管道受到的作用力和管道形状的变化。针对铺管作业时张紧器和管道间的恒张力问题设计了控制器,控制器限制了船舶的运动和管道作用力的变化率,从而使管道和张紧器之间不会出现滑动,保证了铺管作业的安全性。     

基于图论的平面交叉口竖向设计研究与软件开发

分析了目前平面交叉口竖向设计软件的不足，的设计方法筒捷、精确，适用于所有平面交叉IZl样式，型的构建和等高线的绘制。提出了一种全新的平面交叉口模型——图模型。基于该模型能快速自动实现交叉口区域的划分，计算点的生成，立体模     

舰船减摇和抗倾覆系统的研究

舰船在海上航行时受到海浪与海风作用力的冲击,会产生横摇、纵摇等运动,当横摇与纵摇角度超过其平衡点时,舰船就可能发生倾覆等严重的事故。本文研究的目的是提高舰船的减摇与抗倾覆能力,本文基于DSP控制器,设计一种舰船减摇与抗倾覆控制系统,并详细介绍了该控制器的硬件组成与减摇性能。     

海事智能视频监控系统设计与实现

设计了一个面向海事场景的网络视频监控系统,系统从网络上获取航道和港区视频序列,进行分析和处理,对用户定义的受控区域进行实时监控,当受控区域出现运动目标时进行分级告警.针对海事场景背景复杂、干扰大等困难,提出了改进的混合高斯背景模型及运动检测方法.在目标跟踪方面,为运动区域建立颜色、形状和运动的混合模型,并通过距离矩阵和匹配矩阵判定目标和轨迹间的对应关系.经测试,该设计实现的各项功能都能满足海事部门对海事场景的实时监控.     

一种新型大容量水雷内记仪

介绍了一种基于USB主控制器和移动U盘的新型大容量水雷内记仪及其设计方案,并给出了微处理器与USB主控制器SL11HS构成的USB硬件接口和USB接口软件设计实例,总结了新型大容量水雷内记仪的优点及应用前景。     

船舶动力定位中的模糊控制器优化技术

动力定位系统是一种闭环控制系统，采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而尽可能使船舶保持在海平面要求的位置上。在传统模糊控制的基础上，将遗传算法引入模糊控制器的设计当中，根据已知的模糊控制规则，对模糊隶属度函数自动寻优，该方法用于船舶动力定位中，对船舶纵向运动进行控制与仿真，仿真结果证明遗传算法优化的有效性。     

关于卵形曲线的平面坐标计算探讨

卵形曲线作为一种比较新的曲线形式在高速公路立交平面线型中,现越来越多地采用,而卵形曲线坐标的计算在现有相关书籍中却又很少提到,这就为施工中的坐标计算及放样增加了较大难度,为解决此难道,我在实践中通过对缓和曲线坐标的计算加以分析并结合理论知识,总结出了卵形曲线坐标的计算方法和技巧。本文将主要阐述卵形曲线的主要参数计算以及卵形曲线上任一点坐标的计算方法。     

防波板平面四杆机构设计与实现

根据防波板的设计输入和基本要求,运用相对旋转作图法设计了平面四杆机构,确定了防波板传动装置的基本尺寸链。运用Pro/E软件进行了零件设计、装配和运动干涉检查。通过验证,防波板的四杆机构设计合理可行。     

护岸设计原则和类型综述

从美观和造型上,以构建优美的河川景观为出发点,综述了护岸的设计原则。为了加快推广应用护岸工程技术的步伐,本文就护岸类型方面进行了综述,主要评析了各种护岸工程的特点和优缺点以及适用范围等。     

具有不确定性的船舶航向鲁棒控制LMI方法研究

首先给出了具有不确定性的船舶航向控制系统模型,对于标称模型给出了传统PID控制器的设计结果;根据鲁棒控制器设计的LMI处理方法的相关理论,设计出满足性能指标要求的鲁棒的输出反馈控制器.仿真结果的比较,验证了该设计方法的优越性和实用性.     

基于海浪干扰滤波器的UUV近水面深度控制

针对UUV在近水面航行过程中海浪波动对深度计测量造成较大干扰进而影响深度控制效果的问题,设计一种带有海浪干扰滤波器的UUV深度控制方法。分析UUV海试中深度控制性能,选取合适的参数设计海浪干扰滤波器并验证了其滤波效果。考虑到PID控制器参数选择难的问题,采用遗传算法对其控制参数实现在线自整定。最后将实时海浪加入到UUV深度控制系统进行仿真实验,并将仿真结果与海试数据对比,结果表明本文提出的方法可有效的抑制海浪干扰,改善UUV近水面深度控制效果,具有一定的工程实际意义。     

积分变结构控制原理在AUV航向控制中的应用仿真

文章研究了积分变结构控制在自主水下机器人(AUV)航向控制系统中的应用,建立了AUV水平面的非线性模型,并在特定的工作点对模型进行了线性化处理,得到了AUV的控制设计线性模型.根据变结构控制理论设计了积分变结构控制器,并给出了消除抖振的方法.仿真试验验证了该设计方法的有效性.     

一种电力推进变频器控制器的硬件设计

文章提出了一种电力推进变频器的控制器的数字化解决方案,介绍了控制对象对接口设计的要求,详细阐述了控制器的结构组成方案、模块化的板卡设计、独特的电源输入电路和多级硬件故障保护电路设计,该方案提高了控制器运行的维修性、安全性和可靠性。     

模糊控制在自升式平台发电机冷却水中的应用

在自升式钻井平台或者生活平台上,发电机冷却水散热器控制都采用开环控制,缺点是耗能高,经济性能比较差。为了解决传统控制方案的问题,根据模糊控制原理,设计一种模糊控制器,用于控制自升式平台发电机冷却水散热器的风机转速。介绍模糊控制器的设计过程,包括模糊控制器输入输出接口设计,模糊化设计方法,模糊规则的制定,模糊清晰化方法,离线控制表的制定。并通过自升式平台应用,验证该模糊控制器的运行效果。结果表明该方法非常适用于自升式平台发电机冷却水控制。