耙吸挖泥船集成平台管理系统的研究

本文以耙吸挖泥船为应用背景,介绍了挖泥船对主推进、电站、辅助机械、挖泥机械、仪表和操纵等构成的集成平台管理系统进行集中网络控制的实现方法,重点讨论了CANBUS、LONWORKS现场总线和工业以太网网络接口技术的解决方案。通过现场总线和工业以太网的有机结合,充分发挥二种网络的特点,较好地解决了耙吸挖泥船对多个子系统的集中控制和管理。应用表明由现场总线和工业以太网构成的二层网络平台,是解决挖泥船集中控制和管理的有效方法。     

浮船坞控制系统的H∞控制研究

对船舶进入浮船坞的压载水舱分布及实时自动控制过程进行了分析。以船舶静力学为依据,分析了船舶下排浮船坞时浮态的计算方法,给出了浮船坞纵倾及吃水动态力学方程,得出了可用于实时控制的浮船坞状态方程。采用H∞控制中的闭环增益成形控制算法,对浮船坞控制系统进行了理论探讨和仿真研究。仿真结果表明M IMO非方阵闭环增益成形算法物理概念清晰,设计及求解过程简单,对浮船坞的控制具有较好的系统性能和鲁棒性能。     

耙吸挖泥船沙床高度与土粒径在线估计

沙床高度与土壤土质作为调整耙吸挖泥船疏浚策略的重要依据无法通过传感器直接测得。针对这一问题,结合动态沉积模型对沙床和与土质相关的土壤粒径进行分析,对疏浚过程土质的变化方式进行两种模拟,以"新海凤"号为例利用实测数据对模型进行校正。通过模式搜索离线估算疏浚工况的土壤平均粒径,采用粒子滤波算法在验证沉积模型的基础上对沙床高度与土质粒径进行在线估计。仿真结果表明,对粒径建立随机游走模型更能拟合装载曲线,同时沙床高度也受疏浚土质的影响。理论成果为疏浚工程提供参考,并将应用于挖泥船辅助决策系统中。     

结合功率管理推力分配策略研究

由于动力定位对船舶的推进能力要求比较高,所以采用动态性能更好的电力推进方式已经成为了动力定位船舶的优先选择。对于电力推进船舶来说,推进器是其最大的负载,以起重船为研究对象,除了推进器以外,船上还有起重机和绞锚车等大功率负载。当船上其他大功率负载突然启动或者工作在风浪较大的环境时,会造成整个船舶电网功率波动较大,影响整个船舶电网的稳定性。文章提出自适应组合推力偏置结合功率管理分配方法,当船舶电网功率波动较大时,释放偏置的推力,降低整个船舶电网的功率波动,有助于增强电网的稳定性。