舰船浮态快速调整控制技术现状与展望

分析传统典型舰船浮态调整控制技术及气动式抗横倾系统优缺点,描述新型气动式抗横倾系统的基本组成和特点,介绍各种控制策略和算法,展望舰船浮态快速调整控制技术的发展趋势.     

试验舰船浮态调整辅助决策系统研究

浮态与稳性是舰船航行安全的重要性能之一。目前,在设计阶段的浮态、稳性仅通过几种典型载况进行校核,难以涵盖试验舰船武器系统、电子设备等在海上试验过程中复杂多样的实际状况。因此根据试验舰船使用的实际需要,采用间接计算法预置Access系统数据库,并结合编程语言开发了浮态、稳性实时计算及浮态调整的仿真程序。     

舰船舫态监测及预报系统研究

基于随机理论基础的研究方法，应用矩函数法求解随机风浪中舰船的非线性横摇响应，提出了风浪中舰船安全航行的动稳性简化指标，研究建立将理论研究成果与测量技术、数据处理、计算机应用相结合的舰船浮态、稳性监测系统数学模型，给出舰船态监测与预报系统设计方案。     

自动生成舰船浮态调整措施的实时运算方法

本文根据舰船使用的实际需要，分析了利用液舱调整浮态的基本原则，研究出一套适用于自动生成浮态调整方案的运算逻辑和限值判断计算方法，解决了实是计算的速度和精度问题，并能得到合理的结果。该方法已应用于实船。     

不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型构建

传统的舰船结构极限承载力变化数学模型在计算时,受到船舶吃水、装载重量的影响,导致不同浮态下舰船结构极限承载力变化计算结果准确性较低,为此设计不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型。提出了正浮、横倾、纵倾与任意倾斜情况下浮态计算公式,并建立目标函数,计算船体的结构形变概况,同时采用有限元分析方法中的相似定理对结构极限承载力变化情况推导,以此完成不同浮态下舰船结构极限承载力变化情况计算。结果表明,在正浮、横倾、纵倾情况下,所研究的不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型都获得了较高的准确性。     

舰船航态监测及预报系统研究

基于随机理论基础的研究方法 ,应用矩函数法求解随机风浪中舰船的非线性横摇响应 ,提出了风浪中舰船安全航行的动稳性简化指标 ,研究建立将理论研究成果与测量技术、数据处理、计算机应用相结合的舰船浮态、稳性监测系统数学模型 ,给出舰船航态监测及预报系统设计方案     

破损舰船进坞过程虚拟仿真研究

利用虚拟现实技术,根据破损舰船状态信息建立三维模型,在进行浮态稳性调整后,生成船坞布墩方案,并采用虚拟仿真软件实现破损舰船虚拟进坞过程,为部队和船厂在战时快速、科学地制定安全可靠的进坞修理方案提供技术支持,对战时破损舰船的进坞修理提供了训练平台,解决了破损舰船进坞修理的快速性和安全性问题。     

计算机辅助决策技术在舰船不沉性保障领域中的应用

将计算机辅助决策技术应用于舰船不沉性保障工作领域中，开发了能实现舰船浮稳性指标自动计算、最佳浮稳性保持、最优抗沉方案辅助决策功能的舰船不沉性计算机决策系统（WAPA-CADS）。     

水面舰船破损后的安全性分析

根据水面舰船破损的状态,分析其破损后的浮态和静水载荷,采用规范方法和非线性切片理论计算舰船破损后的波浪载荷,结合两种方法所得的载荷与极限弯矩,分析舰船破损后的安全性,并确定舰船安全航行时所对应的海况等级。     

舰船主船体水线以下部分武器

采用符拉索夫计算法计算武器命中后的舰船浮态和外载荷的变化。以薄壁梁理论为基础,用迁移矩阵法计算武器命中后的舰船的内力,并以某舰船为计算模型进行了数值计算分析,找出正应力和剪应力随不同破口部位及尺寸的变化规律,从而为舰船破损后的剩余强度研究提供了依据。     

基于遗传算法的舰船破舱浮态调整措施优化研究

为使海上受损舰船得到良好的扶正效果,对若干压载水舱注入水或排出水,使舰船具有良好的浮态与稳性,这对于提高舰船的安全性和战斗力具有极其重要的意义。本文根据海上舰船的实际破损情况,研究了基于遗传算法(GA)的破损进水舰船的优化扶正措施方案的计算方法;采用符号编码的方式,在GA算法中,通过在进化的不同阶段,设置自适应的交叉及变异概率,提高进化速度,便于找到全局最优解,并编程实现,结果表明遗传算法对于舰船破舱进水的扶正优化是有效的。通过对实船破舱扶正措施的优化并与传统方法的优化结果对比,证明了用GA优化破损舰船扶正措施的先进性和工程实用性。     

两种新型调速方式在船舶电站中的应用前景分析

介绍使用恒频方式和下垂-恒频混合方式进行调速的原理,并结合船舶电站的特点,将这两种新型调速方式同传统的下垂方式进行比较,分析了各种调速方式的优缺点,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建船舶电站模型,对各种调速方式进行仿真,初步探索了在船舶电站中使用两种新型调速方式的情况.     

船舶最佳航速选择和柴油机工况调整

介绍航速的选择原则 ,提出最佳航速的概念。阐明技术为经济服务 ,航速为市场服务的问题。与之相对应地进行柴油机工况调整 ,较详细地论述参数的调整 ,分析了调整的原理、方法、范围及注意事项。本文对航运管理、航海和轮机人员有一定的参考价值     

支持协同设计的船舶设计过程模型研究

船舶设计过程模型是在网络环境下开展船舶并行和协同设计系统的基础.本文根据船舶设计的特点,提出了将船舶设计过程按照项目、设计任务和设计活动三个层次进行分解的方法,并给出了船舶设计过程模型形式化定义.该模型明确了设计任务间的并行、顺序和协同关系,可以直接按设计任务构成活动网络图进行规划、分析、管理等工作,使设计过程具有良好的可变更性和可控性.     

液舱导移自动控制系统调节船体平衡方法研究

本文目的是通过液舱导移的方式实现船体平衡被破坏后的再平衡.本文利用船体结构有限元分析中的自动调整方法建立船体平衡模型.在选定液舱导移方案后,根据舰船静力学相关知识进行船体平衡的理论分析和计算,推导出液舱导移过程中参数之间的关系,并根据这些参数关系以及单容水箱液位控制模型,以LabVIEW为平台进行液舱导移和整个船体平衡调节过程的仿真.通过计算机仿真和物理实验说明,在一定条件下,通过液舱导移的方式可实现船体平衡被破坏后的再平衡.     

单舱万吨重吊船辅助稳性装置的设计和试验

单舱万吨重吊船在船的左舷设置了2台450 t的重吊,可联吊900 t的货物,但受制于优化后的船舶主尺度,船舶自身的压载水调节无法满足两吊联吊时的船舶稳性要求,因此设置了辅助稳性装置。该装置可以通过使用船上吊车实现快速拆装,与船体牢固连接,方便有效地解决了船舶的稳性问题。     

基于模式控制的PMS在工程船舶中的应用研究

为了解决工程船舶动力复合驱动、负载形式多样性、负载总量远大于动力配置总功率的矛盾,达到合理科学配置装机功率、提高动力系统配置的均衡性、经济性和安全性,根据船舶工况建立基于模式控制的工程船舶功率管理系统,自动合理分配和动态调整各设备的使用功率,保护设备及船舶的安全。文中以某8000m3/h自航耙吸挖泥船为例,剖析了基于模式控制的功率管理系统（PMS）在挖泥船中的应用。     

Study of the ship design process model for collaborative design

The ship design process model is the basis for developing the ship collaborative design system under network environment. According to the characteristics of the ship design, a method for dividing the ship design process into three layers is pat forward, that is project layer, design task layer and design activity layer, then the formalized definitions of the ship design process model, the decomposing principles of the ship design process and the architecture of the ship collaborative design （SDPM） system are presented. This method simplifies the activity network, makes the optimization and adjustment of the design plan convenient and also makes the design process easier to control and change, at last the architecture of the ship collaborative design system is discussed.     

船舶半物理仿真电站监控及虚拟操纵的系统设计

本文介绍智能控制电动机替代柴油机的船舶半物理仿真电站的优点,以此研究电站监控系统;采用组态软件和网络技术的有机结合技术,在船舶电站的监控与虚拟操作仿真进行实践,设计出具有友好的人机交互界面、可根据不同的船型有着较高参数调整灵活性和方便进行二次开发的监控与虚拟操作系统,其监控功能具有发电机组的启停、并车、解列、调频调载、电压和无功调整以及发电机组自动巡回检测、电力系统保护、发电机组工作状态实时显示等监控与虚拟操作等功能。     

船模拖曳水池拖车控制系统研究

介绍本所2号船舶拖曳试验水池船模施车多电机直流调速控制系统的主要工作原理，控制方式及运行效果。该系统选用西门子新一代的6RA70系列直流调速装置作为核心控制器，较好地实现了船模拖车速度的控制要求。