专家控制-改进S面算法在近水面航行器运动控制中的应用研究

[目的]旨在提高舵板响应速度和效率,以满足近水面航行器在静水及波浪干扰下的深度保持和姿态控制要求。[方法]在S面算法的基础上,提出一种具有更快收敛速度的改进S面控制算法,并与专家智能控制相结合,建立闭环专家控制-改进S面算法的混合控制模型,构建混合算法控制器。对比分析PID算法、S面算法、改进S面算法以及专家控制-改进S面算法在近水面航行器航行深度、姿态控制间的差异,并进行波浪干扰下的运动预报。[结果]预报结果表明：改进S面算法在静水航行控制中可提高收敛速度,波浪干扰下可降低纵摇幅度;专家控制-改进S面算法能够提高舵的控制效率,在静水中快速实现航行状态稳定转换,在波浪中有效降低近水面航行器垂荡和纵摇幅值30%以上。[结论]所提专家控制-改进S面算法对近水面航行器运动稳定性的提高适用性良好。     

The stabilization control of underactuated surface vessels

The problem of stabilization control of underactuated surface vessels with two independent control inputs is in vestigated inthis paper. Through transformation, a cascade property of the system is revealed. And the original nonlinear system could be divided into two subsystems: a linear subsystem and a nonlinear subsystem. The stabilization laws are derived for the two subsystems separately. A smooth time - varying feedback stabilization law with exponentially convergence rate is obtained. The proposed stabilization law guarantees all the system states converge to the equilibrium exponentially. The aim of stabilization control of underactuated surface vessels is achieved. At last, the effectiveness of the proposed algorithm is illustrated by simulation tests.     

漫水桥的设计

针对我国对农村公路建设投资有限的情况,在适宜桥址修建漫水桥是实用经济的办法。文中提出了漫水桥设计的原则,分析了漫水桥的适应性及其特点,并结合王湾桥实例,进行了横、纵断面及下部结构设计,对常规桥和漫水桥设计进行了经济比较。     

中国海军水面舰艇防空作战的自动化

海军舰艇防空作战装备和作战方式的系统化和自动化是衡量现代海军发展水平的重要尺度之一。在现代海上作战中,瞬息之间的突发情况和复杂情况均可能远远超出人力所能正确判断和决策的能力极限,因此,战时作战武器及系统的操作人员事实上很难做到总是能够对周围发生的情况作出正确判断。在现代各种高速、精确打击武器的威胁面前,技术装备及作战能力落后的军队无论具有怎样的超常勇气和战术发挥都将难以为继,必须依靠能够对目标进行快速探测、跟踪、信息处理、显示并将先进作战武器予以高度集成的自动化作战系统才能与之有效对抗。海军舰艇防空作战曾经在很长一段时期都是中国海军的短板,经过多年的努力发展,特别是80年代以来,通过对世界先进军事科技的密切跟踪、学习、引进、吸收、借鉴和创新,中国海军在舰艇防空武器的系统能力方面已经逐步缩小了与当今世界先进水平的差距,在某些技术领域甚至有所超越,从而大大提高了在现代高技术海战场的综合作能力。     

时有惊鱼掷浪声 英国26型护卫舰发展初探

<正>今年3月25日,英国BAE系统公司水面舰艇部从英国国防部获得了一项价值1.27亿英镑(1.89亿美元)的合同,进行"未来水面作战舰艇"(FSC)1型舰(C1)——26型护卫舰的预研工作,这也意味着英国在20世纪90年代末提出的"全球舰队"计划向前迈出了一大步。     

不同海况下波浪驱动无人船的振荡响应分析

波浪作为无人水面船（Unmanned Surface Vessel,USV）的动力来源之一,波浪水翼的动能捕获能力与船体随波浪的振荡响应能力息息相关,为此展开了不同海况下波浪的长度、波浪的振幅、前后水翼的流场扰动对USV的振荡响应影响研究。首先建立Stokes五阶波的数值模型,与理论值对比验证后,将USV的多体动力学模型导入CFD软件进行模拟,绘制船体及翼板的响应曲线,随后设计海上实验平台进行验证,并与仿真结果进行对比。结果表明：波长与船长的比例决定了船体的响应频率,且在船长为波长的2/3时频率同步性最佳;波高则影响了船体的振幅,随波高的增加,船体及翼板的振荡角度同步增加,最高可达135.34%。     

水下机器人近水面横摇运动的解耦控制

水下机器人在近水面低速航行时,为了有效克服海浪干扰的作用,提高水下机器人横摇控制的性能,依据解耦控制理论和零航速减摇鳍的工作原理,在水下机器人水平面运动耦合模型的基础上运用解耦控制方法进行横摇控制.该方法将水平面运动耦合模型分解为横荡、横摇和艏摇三个子系统进行分析,根据期望性能指标配置横摇子系统模型的极点,并将均方差最小线性递推滤波算法引入到状态信号的反馈通路中.通过对各种海情下水下机器人的横摇运动姿态进行仿真,结果表明:该解耦控制方法可应用于水下机器人近水面横摇运动的控制,其控制结果良好.     

机动管线水面浮运铺设牵引力计算及分析比较

机动管线和固定管线不同,是由一根根的管子用连接器或自身阴阳头连接而成。机动管线在水面浮运中所受牵引力的大小是铺设过程中的重要参数。用流速函数描述水面流速分布,得出牵引力的计算公式,并通过Matlab编程分析了任一参数变化时牵引力的变化情况,根据管线自身强度,得出了铺设时的临界点,并对各参数的影响进行了比较,对管线铺设有一定的借鉴意义。     

潜艇内波尾迹物理场在海面映波量值的确定

采用Tuck的方法,具体计算了国外有代表性的潜艇在海洋中内波尾迹物理场垂直上传到海面上的映波的量值,并对映波波幅随艇半径、艇长度、艇速和艇后距的关系作了分析.     

应用无粘结预应力提高混凝土桥耐久性

普通钢筋混凝土连续梁桥因具有许多优点,在城市建设中得到了比较广泛的应用,但由于其迎水面带裂缝工作的特点,会影响结构的使用寿命,并因此可能增加维护费用.本文论述尝试用无粘结预应力技术提高桥梁的抗裂性能来有效地延长其使用寿命的方法.