基于互信息和贝叶斯网络的船舶碰撞风险预测研究

船舶碰撞事故对航行安全威胁严重,不仅会导致船舶、货物的损坏,还会对航道和水域环境造成污染,如果船上装载的石油、危化品等物质由于事故原因产生泄漏,更是会对临近水域及生态环境带来灾难性破坏。因此,对船舶(特别是危化品运输船舶)碰撞风险的预测和管理一直受到各界的重视。本文在全面分析船舶碰撞事故风险因素的基础上,利用互信息理论计算事故数据特征因素间互信息值,确定了各碰撞风险特征因素间的依赖关系,并最终建立了船舶碰撞险情的贝叶斯网络预测模型,以期为航运企业和航道管理单位的管理提供理论依据,从而减少船舶碰撞事故,保障我国航运业的安全、高效和绿色发展。     

嵌岩桩竖向承载力预测方法

现行规范计算方法不同、参数取值不一,导致各类设计方案差异较大。基于收集的193组嵌岩桩静载试验数据,对各类极限侧阻力、端阻力预测方法的适用性进行研究,分别建立了不同岩石类型极限侧阻力、端阻力与岩体无侧限抗压强度的关系。在此基础上,给出了嵌岩桩竖向承载力的建议计算方法。结合试验实测资料验证了推荐方法的可行性,并与现行规范方法进行比较。结果表明,对于硬质岩层嵌岩桩竖向承载力的确定,现行规范方法计算结果偏大,用于工程设计时偏于危险,建议采用推荐的计算方法。     

船舶无轴推进器中旋转型水润滑橡胶支撑轴承最大位移量研究

旋转型水润滑橡胶支撑轴承运行时的固有跳动现象,会使永磁电机的电磁气隙产生随动变化,导致动偏心问题。为了减少这种动偏心现象对推进器振动噪声的不良影响,将旋转型水润滑橡胶轴承跳动所导致的最大位移量限定在电磁气隙的5%以内,提出了一种设计和验证方法。文章以某型船舶无轴推进器中旋转型水润滑橡胶支撑轴承最大位移量0.4 mm为主要设计目标,通过有限元仿真计算得出在极端干摩擦工况下最大位移量为0.36 mm,搭建新型实验平台,试验验证测得最大位移量为0.28 mm。仿真值与结果表明设计轴承达到设计指标,文中设计方法有效可靠,为设计旋转型水润滑橡胶轴承提供了科学依据。     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标.为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难.利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0-2π有规律往返.最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制.     

均匀流中螺旋桨无空泡噪声数值预报方法验证分析

为了分析敞水螺旋桨噪声性能,以某一螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟方法对其敞水水动力性能进行计算,所得结果与试验值误差较小;然后运用基于无限元方法的声学软件Actran对螺旋桨的无空泡噪声进行数值模拟,并对特征点频谱曲线、螺旋桨声压云图、声指向性与衰减特性进行分析,得到单极子噪声特性-径向声压级高于轴向声压级,并且随着距桨中心距离的增大,声压级衰减速度减小,径向与轴向声压级差距缩小;验证数值预报方法的有效性,为船桨一体噪声数值模拟提供参考.     

基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术研究

提出一种由补偿式的二阶带通滤波器电压磁链观测模型,基于该补偿电压模型,构成新的磁链估计器.为了解决磁链观测器多平衡状态的问题,提出以提高磁链估计精度的方法、对不同类型感应电动机磁通观测器的控制技术进行研究.对传统的模型参考自适应速度估计方法进行改进,基于补偿式二阶带通滤波器电压磁链观测模式作为参考模型,速度估计的精度提高.同时对基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术进行研究,然后通过仿真验证.     

永磁同步电机四电流矢量转子预定位技术研究

由于机械式位置传感器成本高、体积大,永磁同步电机的无位置传感器控制技术逐渐成为研究热点。在永磁同步电机无位置传感器控制中,转子初始位置检测对电机启动非常重要。目前常用于检测转子初始位置的定子绕组电流比较法和高频信号注入法存在运算量大、对电流检测精度要求高、算法复杂等不足。针对这一问题,提出了一种四电流矢量转子预定位方法,该方法通过在永磁同步电机的定子中依次产生大小相等、方向固定的四个电流矢量,利用定子绕组电流与转子相互作用产生的电磁转矩,将转子拖动至设定位置实现转子预定位。通过分析转子的受力情况与运动方程,推算出实现转子预定位的电流幅值。最后,通过仿真对所提预定位策略进行了验证。     

基于船舶供电网络的模拟系统设计

本文主要介绍了基于船舶供电网络的模拟系统的主要功能和设计方法,该模拟系统采用集中式管理分布式控制的硬件架构,可模拟在各种不同的电网结构和不同的运行工况下,电网中各设备的状态和参数,并通讯至能量管理系统,能便捷的验证能量管理系统功能的有效性,提高软件开发人员的故障效率。     

贝叶斯网络在船舶搁浅致因研究中的应用

我国作为一个海上运输最繁忙的国家之一,船舶交通事故也频频发生,其中船舶搁浅是船舶事故的一个重要方面。本文研究我国近10年间南海海域的船舶搁浅事故,抽取其中40起事故作为样本并提取相关信息,将船舶搁浅致因分类研究。利用贝叶斯网络的基本理论,建立起基于贝叶斯网络的船舶搁浅致因模型。该模型可用于对搁浅事故致因的概率分析和实际中事故发生概率的预测。     

水下视距无线光通信性能仿真与分析

水下无线光通信在海洋研究、水下工程建设等具有重要意义,并且随着通信技术的发展,对水下通信提出了更高的要求。本文通过组合反射体将光源的发散角扩大到360°,然后建立基于MANET和AODV的自组织通信网络,最后搭建仿真环境,进行网络不同节点数和节点移动速度不同时的性能仿真。