两种响应型船舶运动模型的对比及适用性分析

船舶运动模型作为自动舵性能检测平台的基础与核心，对于自动舵的研发、调试及船舶运动控制算法的设计都有非常重要的意义。现有的航迹航向自动舵检测平台普遍使用简化的一阶线性KT方程。由于忽略船舶回转运动中的纵向速度变化以及首摇角与横向速度之间的耦合，在实际使用中具有一定的局限性。本文引用国际电工委员会制定的航迹自动舵标准（ IEC62065）中提出的船舶运动模型，并对其进行仿真，将仿真结果与一阶线性KT方程的仿真结果进行对比分析，讨论一阶线性KT方程的适用范围。同时介绍改进的一阶非线性KT方程的形式并进行仿真试验，结果表明其与 IEC62065中非线性模型相似度较好，且减少了计算量。     

船舶感应电机矢量控制的优化设计

船舶感应电机中的励磁电感普遍比较小,在高速运行过程中铁损比较大。采用一般矢量进行控制存在低效率轻负载的情况,如果直接忽略感应电机的铁损则会使得感应电机控制不精确。本文首先研究了基于铁损的船舶感应电机的数学模型,给出了矢量控制的补偿方案,并提出了一种基于损耗模型的船舶感应电机能量优化的控制策略。后通过实验测试,结果表明优化后的系统可以解决感应电机磁场定向和电机转矩控制不准确的问题。实验证明所提出的基于能量优化控制策略的节能效果比较好,改进后的系统具有明显优势。     

考虑移步需求的无桩型共享单车动态调度研究

共享单车系统自发的不均衡性导致单车数量分布与用户需求分布之间产生偏移，降低了系统服务能力，需要调度实现再平衡. 现有动态调度算法缺乏考虑起点车辆供给不足，用户在出行过程中“再次”取车的移步需求，难以准确识别用户真实的出行需求分布，降低了调度效果. 本文提出以用户出行选择行为为下层，以调度车辆路径规划为上层的双层规划模型框架，设计结合仿真系统的启发式求解算法. 算例场景基于上海市虹口、杨浦区共享单车历史出行数据搭建，并进行网格化处理. 算例结果表明，模型能有效识别移步需求，提高共享单车的供需匹配能力. 针对各类调度资源配置情况，共享单车的供需匹配率提升18.07%~ 19.89%，提高了共享单车系统的管理效率.     

冻融与锈蚀耦合作用下的预应力损失试验研究

对预应力混凝土梁进行25、50、75次快速冻融循环试验和对预应力梁钢绞线进行锈蚀时间为3、6、9 d的电化学快速锈蚀试验以及二者的耦合试验。研究预应力混凝土梁在冻融循环、钢绞线锈蚀和二者耦合作用下预应力损失的规律,并建立预应力构件的有效预应力与冻融循环次数、锈蚀率的关系式。研究结果表明,对预应力构件预应力损失影响最大的是预应力构件钢绞线的锈蚀,其次是预应力构件的冻融循环,且预应力构件的冻融循环和钢绞线锈蚀的耦合对预应力构件造成的预应力损失远大于预应力构件在冻融循环或钢绞线锈蚀单一作用下造成的预应力损失之和。     

基于Kriging响应面的活塞静态代理模型分析

以某型号柴油机活塞为研究对象,采用经验公式计算了活塞主要部位的换热系数;运用Ansys软件计算了活塞在温度载荷和机械载荷的共同作用下的等效应力;将活塞内冷油腔的长和宽作为设计变量,分析了内冷油腔尺寸对活塞在温度载荷和机械载荷的共同作用下的最大等效应力的影响,在Matlab中建立了相应的Kriging模型并验证了Kriging模型的合理性。     

季冻区沥青路面车辙预估模型分析

车辙是目前我国沥青路面主要病害之一。针对季冻区年温差大、低温时间长的特点,通过建立沥青混合料的永久变形预估模型,对模型中的温度、轮压、车速参数进行分析,确定车辙叠加计算方法,提出适合有效温度区间特点的车辙累积计算方法,建立季冻区沥青路面的车辙预测模型。     

双时滞计算机病毒传播模型在海上通信环境的动力学性质

海上通信环境建设是船舶信息化的基础和关键,计算机病毒对海上通信环境的安全性和可靠性提出挑战。因此,掌握海上通信环境下计算机病毒传播性质,对病毒控制具有重要意义。对计算机病毒传播动力学性质的研究,能够更好提高海上通信环境的安全性。根据生物病毒和计算机病毒的相似性,构建计算机病毒传播模型来实现对计算机病毒的分析。本文研究了双时滞计算机病毒传播模型及其动力学在海上通信环境下的性质,最后进行仿真实验。     

解析模型预测控制在欠驱动船舶路径跟踪控制中的研究

从非线性、欠驱动、船舶模型参数易控制的欠驱动船舶路径跟踪入手进行问题研究,采用解析模型预测控制,利用单输入单输出系统,通过对时域上的性能函数求导求得最优控制律;然后利用无干扰情况的船舶模型进行最优控制律的简化;最后通过实验进行验证本文算法与带反馈的线性欠驱动船舶直线路径跟踪控制相比趋于稳定的时间要短,可靠性和收敛性更优。     

空化模型中的相变系数对不同头型的适用性研究

应用基于CFD的数值计算方法,研究了Zwart空化模型中的相变系数对不同头型圆柱空化问题的适用性。通过计算流线型和非流线型圆柱在不同空化数下的表面压力系数,并与实验值对比,得到不同头型圆柱空化计算时相变系数的设定规律。研究结果表明,对于流线头型的圆柱,流动分离作用很弱,应当增大蒸发系数和冷凝系数;对于非流线头型的圆柱,流动分离作用强烈,数值计算结果对相变系数变化的敏感性较低,只需保证蒸发系数和冷凝系数的数量级关系即可较准确模拟空化现象。     

基于传播模型的非机动车违规过街行为研究

为研究信号交叉口非机动车违规过街行为，选取西安市的7个信号交叉口，通过视频拍摄获取资料，应用复杂网络来分析非机动车网络的结构特征和演化规律.建立了交叉口非机动车网络，基于SI模型的基本思想，提出了非机动车违规过街行为的传播模型.并通过python程序进行模拟分析，在不同的网络结构和不同的传播率下，获取了非机动车违规过街的行为趋势.结果表明：随着等待时间的增加，一旦有骑行者闯红灯，更多的骑行者将加入到违规过街的行列；在内向度和外向度方面，电动自行车均高于普通自行车；非机动车违规行为随着传播率及非机动车流量的增加而增加.