基于LQR限宽水域中KVLCC2操纵运动控制研究

在航道宽度受限制的水域中,船舶会受到岸壁效应的影响,横向力与首摇力矩将发生变化,这会对船舶的航行安全产生不利的影响.鉴于此问题,本文应用现代控制理论最优控制LQR方法,对在限制水域中航行的超大型油轮KVLCC2的操纵运动进行控制研究.为便于LQR控制器的设计,采用线性状态空间形式的操纵运动方程,基于数值模拟获取的相应线性水动力系数,计算出使目标函数值最小的增益矩阵K,从而得到满足最优控制规律的时域舵角变化,实现对不同宽度水域中船舶运动的最优控制,并与极点配置控制法作比较,验证LQR控制器的优越性.结果表明,当船岸距离d/L≥1.2时,船舶基本不受岸壁效应的影响,控制幅度极小;当岸壁距离d/L=0.25时,摆舵角度将超过6°,同时船舶前进速度也将下降,下降幅度将超过前进速度的10%,岸壁效应明显.     

船舶机舱空气质量监测评价仪的设计及实现

机舱多模式空气质量监测评价仪是对机舱气体进行实时监测并做出评价的智能化产品.本仪器通过多种传感器对机舱气体中部分物质的含量进行采集,利用单片机进行数据整理和分析,实时给出评价.该仪器对于监测机舱环境的空气品质,为轮机人员提供自我防护决策提供了依据和保障,有较大的意义和实用价值.     

波浪中破损船舶的运动响应研究

波浪中破损船舶的运动会同时受到波浪激励和进出水的影响,而船体运动也会影响进出水过程,二者的相互影响机理十分复杂.本文重点研究波浪中破舱进出水对船舶运动响应的影响,文中首先基于势流理论建立了考虑破舱进出水的4DOF(横荡-垂荡-横摇-纵摇)相互耦合时域预报方法,在计算中假设舱内的液面水平,利用修正的伯努利方程模拟破舱进/出水,利用Ikeda's经验公式修正阻尼系数.然后以一艘ITTC破损稳性标模为例,研究了波浪中考虑破舱进出水的数学模型以及破舱进出水对运动响应的影响,并研究了不同自由度、破舱口位置对运动响应的影响.研究表明,本文基于势流理论建立的时域预报方法可以定量的预报破损船舶的运动响应.     

回汽技术在船舶换向中的应用研究

船舶蒸汽动力装置中设置的倒车汽轮机,一般情况下只在船舶倒车工况时工作.为了克服船舶换向过程中锅炉超压的问题,应充分利用倒车汽轮机和回汽控制技术.本文以大型船舶蒸汽动力装置为研究对象,通过机理分析建立其数学模型,提出一种具有回汽控制的机炉协调控制方案,并对换向过程进行动态仿真.仿真结果表明使用回汽控制的机炉协调控制方式的主蒸汽压力偏差相对于不使用回汽控制的协调控制方式减小了1%,主蒸汽压力更稳定.可以得到结论,使用具有回汽控制的机炉协调控制方式可以解决换向过程中锅炉超压的问题.     

双体采砂船结构有限元计算分析

对目前钱江水系采砂的双体工程船中的典型船进行结构有限元分析计算,根据计算结果分析其应力分布,特别是连接桥的应力分布状况,提出改型方案,并将改型前后连接桥结构强度的计算结果进行比较,证明改型方案的合理性.     

船舶机舱火灾中回燃现象的数值计算与分析

采用大涡模拟(LES)技术,对某双机双桨船舶机舱火灾进行封舱灭火过程中所出现的回燃现象进行了数值模拟.结合舱内温度研究了该过程中回燃现象产生的原因及过程,并对热量释放率、辐射量、热对流及温度场分布进行了分析,同时对回燃现象的危害性进行了说明.通过结果详细分析了从经验层次上所无法观察到的回燃现象所产生的影响,也为船舶机舱火灾的评估、船舶设计、防火规范的修订及灭火策略提供了重要参考.     

海峡两岸海上直航分析

金融海啸席卷全球,面对严峻的经济形势,海峡两岸能否携手开展金融合作、经济合作,共同应对危机冲击显得尤为重要和迫切。2008年11月4日,海峡两岸关系协会与台湾海峡交流基金会签署了《海峡两岸海运协议》,标志着海峡两岸实现海上直航。针对这一重大举措,文中首先对海上直航的重要性进行了分析,然后结合海峡两岸海上直航现状,深入探讨了直航的前景,最后提出了几点两岸共同应对国际金融危机的对策建议。     

基于切片技术的点云数据预处理研究

针对扫描点云杂乱无序的特点,讨论了点云数据预处理的问题,提出了一种新的基于点云切片的数据预处理迭代算法．通过对点云最小包围盒进行均匀分割及分割后点云的密度分析,对密度过大的分割块进行迭代分割,建立了3个方向的点云切片和截面线．结果不仅大大减少了点云数据量,并且在点云密度过大的区域很好地保持了模型的原始特征,同时将原始的无序数据点集转化为具有层列结构的有序组织形式,确定了各点之间的相互关系,为后续曲线曲面拟合做了很好的准备．     

潜艇作战系统战位复用技术初探

潜艇作战系统战位复用设计是潜艇作战系统在操控一体化方面的重要体现。战位复用技术有以下一些优点：减少艇员配置;提高潜艇作战系统可靠性;动态扩展作战系统功能;有利于整个潜艇作战系统的维护。描述潜艇作战系统战位复用的内涵,分析潜艇作战系统采用战位复用的必要性。根据潜艇作战系统的典型战位设置,提出未来新型潜艇作战系统战位设置的设想及实现思路。最后分析潜艇作战系统战位复用技术带来的效益。     

核测井中NaI(Tl)闪烁探测器性能探讨

NaI(Tl)闪烁探测器由于具有较高的探测效率,价格也比较便宜,被广泛地应用于国防工业和国民经济建设中,本文介绍了石油测井中所用到的NaI(Tl)闪烁探测器。利用我们的多道分析器(ORTEC918A),对组装好的NaI(Tl)探测器的性能作了测试,分析了影响探测器性能的因素,为探测器的选型、定型提供了实验方法。