柴油机数字电子调速器在线标定系统设计

采用串行485通信和DDE通信方法,基于VB6.0和组态软件建立船用柴油机数字电子调速器在线标定系统,在柴油机上的标定实验表明,系统可显著提高标定效率和精度。     

基于浅水海浪数值模型的近岸海浪仿真

针对航海模拟器中视景仿真的要求,对海浪进行实时仿真.在分析近岸水波模拟中几何合成法和物理方法的基础上,提出一种利用浅水海浪SWAN数值模型的近岸海浪仿真方法.该方法基于Gerstner海浪波形,通过对需要模拟水域进行水深数据采集,应用SWAN对网格化水深数据进行相应的计算,得到近岸海域的波高、相位以及频率数据.通过采样得到Gerstner波形所需参数进行合成.基于GPU实现了LOD海面的几何绘制和光学效果.实验表明,该方法在满足近岸水波数值特性的同时,绘制方法简单且速度快,能够满足航海模拟器近岸航行训练的需求.     

H_∞控制在潜艇深度控制的应用

传统的PID控制器鲁棒性较差,模型参数变化对控制器的影响较大。为了提高系统的鲁棒性,将H∞控制器应用于潜艇机动控制。通过分析模型的速度参数摄动性,确定模型的干扰信号与评价信号,利用Matlab设计最优的H∞控制器。仿真结果表明在该控制器作用下,系统达到了信号跟踪的要求,并且在速度有较大摄动时,系统仍有较好的动态性能,即系统的鲁棒性较好。该方法亦可用于潜艇模型的其他单个或多个参数摄动的鲁棒性设计。     

自抗扰控制器在柴油机转速控制中的应用

柴油机作为转速控制系统的被控对象时,是一个非线性、时变的环节,传统PID控制效果不够理想.简要介绍了自抗扰控制技术,基于自抗扰控制技术设计了ADRC控制器.仿真结果表明,利用自抗扰控制理论设计的控制器,能有效提高调速系统精度和抗扰动能力.通过与传统PID控制器的仿真比较,体现出了ADRC控制器较小的超调量及对外界干扰有较好的抑制作用等优点.仿真时在传统PID控制器中引入了跟踪微分器,结果表明用跟踪微分器能改善PID控制器的性能.     

可编程控制器在潜艇集中控制系统中的应用

介绍一种便于实现且功能较全面的硬件电路控制系统,它是海军舰艇设备改造的理想设计实现方案.系统采用OMRON CJ1M PLC与一台计算机构成集中控制系统的基本框架,利用以太网实现控制器与及计算机之间的信息传输,给出了潜艇集中控制系统部分控制程序的流程图.该设计方案已经在实验室环境下调试完毕.     

基于以太网的潜艇综合仿真训练系统研究

针对潜艇动力及其指挥系统的特殊性,研究开发了基于以太网的综合训练模拟系统.介绍了系统的硬件、软件构架及设计方法.以可编程控制器(PLC)为基础的I/O接口系统,与仿真计算机一同构成星形网络结构.保证了系统的可靠性;监控软件可实时反映控制盘台的操作,并采用OPC协议与模型软件进行数据交互.该仿真训练系统的特点是稳定可靠、维护方便、可扩展性好.     

二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现

针对常规潜艇航行训练费用高、周期长、风险高等问题,基于虚拟现实技术并结合潜艇操纵运动理论,开发设计潜望镜视景仿真系统.首先阐述了训练系统的框架,并对各功能模块进行描述.基于军用电子海图开发教练员控制系统,可以进行训练环境设置与场景的控制.通过双缓冲技术实现电子海图的绘制,并应用TrueType字体工具建立常用军标库,实现了军标的绘制.通过实拍纹理数据建立海洋场景模型库,并应用Vega Prime实现了系统的视景渲染驱动.采用DR算法弥补了系统网络通信量的不足,满足了视景仿真的实时性要求.     

潜艇深度终端滑模控制技术

潜艇垂直面运动因其强非线性、强耦合性,易干扰等因素的影响,对控制设计要求非常高.基于潜艇垂直面非线性模型,考虑舵的动态响应,用首舵控制深度,尾舵控制纵倾角,分别设计了终端滑模面,采用终端趋近律设计控制器并进行仿真研究.仿真结果表明,该系统具有良好的控制性能和很强的鲁棒性.由于采用连续的控制器,解决了系统的抖振问题.     

基于Vega的潜望镜视景系统设计与实现

结合某型艇航海训练模拟器中潜望镜视景仿真系统,研究了基于虚拟仿真软件Creator和Vega开发虚拟现实程序的方法和流程,完成了基于MFC和Vega的潜望镜视景仿真程序的开发,并给出了程序的基本框架。仿真结果表明,该系统可使受训人员产生强烈的沉浸感,改善训练效果。     

基于PLC网络的舰船动力系统仿真训练模拟器研究

针对舰船动力系统的特点,介绍了基于以太网的训练模拟器的硬件、软件构成及设计方法.模拟器的监控系统界面采用组态软件开发,通过OPC协议与仿真模型软件进行数据交换;以可编程逻辑控制器(PLC)为基础设计接口系统,PLC与仿真计算机组成星形网络结构,提高和保证了整个系统的可靠性.实际应用表明,该仿真训练系统稳定、可靠,可扩展性好.