基于多目标优化算法NSGA Ⅱ的极地穿梭油轮型线设计

  目的  随着北极丰富油气资源的不断开采,需要大量满足极地航行要求的船舶。  方法  将非支配排序遗传算法（NSGA Ⅱ）应用于船体型线优化设计,提出极地船舶多目标优化方法。以船舶无冰静水阻力以及冰区航行阻力为优化目标,通过极地船舶排水量以及船舶能效设计指数EEDI两项标准进行船型筛选,快速实现满足冰区船舶装载量与EEDI排放要求的船型优化。以常规6.5万吨穿梭油轮为研究对象,采用全参数化建模方式,通过极地船舶多目标优化方法分别对3种不同艏部形式的船型进行优化,  结果  优化后的船型均满足冰区IA级航行要求,其中无冰静水阻力最大减小约12.94%,冰区最小推进功率最大减小约27.36%,  结论  有效验证了基于NSGA Ⅱ的极地船舶多目标优化方法的可行性与合理性。     

高精度快速非线性离散跟踪微分器

针对船舶在海上作业时动力定位控制系统需要精准定位的问题,提出基于改进跟踪微分器的自抗扰控制器,解决线性自抗扰控制器由于省略跟踪微分器而降低系统动态性能的问题。结合线性与非线性跟踪微分器的优点,设计能够较好跟踪微分信号,且能降低噪声对系统影响的改进跟踪微分器,从而构成新型线性自抗扰控制器。仿真实验结果表明,相比于传统的线性自抗扰控制器,基于改进跟踪微分器的LADRC有较强的鲁棒性和自适应性,且超调小、响应快、抗扰能力强。     

新概念穿梭艇自航模操控系统试验研究

自航模试验是研究船舶性能的有效手段。针对新概念穿梭艇,设计一种自航模操控系统。该系统包括岸上操控系统和船载自航控制系统2部分,利用无线局域网完成岸上操控系统与船载自航控制系统之间的通信;执行机构配备传感器获取反馈数据,驱动器采用成熟的可编程元件;使用Python语言编写下位机和上位机软件。将系统成功应用于新概念穿梭艇的自航模试验中,试验表明所设计的自航模操控系统可以减小开发工作量,操作方便,可扩展性和可移植性强,能够反映新概念穿梭艇的操纵性能。最后经与船模拖曳水池试验结果进行对比,证明所设计系统应用于自航模试验时能够有效获取可靠数据。     

新建海船拖航通过长江尹公洲狭水道尺度适应性研究

为保障新建海轮编队拖航的安全,掌握新建海船拖航占用水域与实际通航航道尺度的适应性,选择最具代表性的3万总t级新建海船船型编队尺度,根据船舶操纵理论,充分考虑风、流影响下的漂移量,分析计算该船队拖航通过长江下游尹公洲狭水道所需尺度.     

大型舰船编队相对导航方法比较

基于导航卫星伪距双差建立了相对导航模型, 设计了基于伪距单差的最小二乘算法、基于伪距双差的最小二乘算法、基于伪距单差的EKF算法与基于伪距双差的EKF算法, 并通过试验进行对比分析。研究结果表明: 基于伪距双差的相对导航模型可以消除电离层、对流层、多路径误差、卫星钟差与接收机钟差; 与最小二乘算法相比, EKF算法能够显著提高相对导航信息的解算精度; EKF算法下伪距双差的解算精度比伪距单差提高约10%;在几何精度因子最小的原则下, 卫星个数增多, 距离解算精度提高; 基线为2m时, 基于伪距双差的EKF算法所得距离解算精度可达到0.10m以内, 方位角解算精度可达到4.0°, 因此, EFK算法的精度和频率可满足大型舰船编队保持准动态的相对导航需求。     

Development of an Autonomous Flight Control System for Small Size Unmanned Helicopter Based on Dynamical Model

It is devoted to the development of an autonomous flight control system for small size unmanned helicopter based on dynamical model. At first, the mathematical model of a small size helicopter is described. After that simple but effective MTCV control algorithm was proposed. The whole flight control algorithm is composed of two parts: orientation controller based on the model for rotation dynamics and a robust position controller for a double integrator. The MTCV block is also used to achieve translation velocity control. To demonstrate the performance of the presented algorithm, simulation results and results achieved in real flight experiments were presented.     

船舶在港时间及其管理与控制

船舶在港时间有较强的可压缩性,协调好船方、货主、码头作业和相关部门及单位的工作,是提高船舶在港作业效率,节省船舶在港时间的重要途径．     

集装箱船舶大型化对支线运输的多面需求

随着集装箱船舶大型化不断发展,超大型集装箱船舶不断涌现,对支线运输的需求没有减弱,而是进一步加强。支线运输作为一种独特的运输方式,具有得天独厚的先天优势,为大型集装箱船舶的干线运输提供多方面的支撑。     

深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

船舶推进同步电机PTI/PTO模式研究

PTI/PTO推进是最近发展起来的一种新型船舶推进方式,兼具传统柴油机推进和电力推进优点,可实现多种船舶工作模式,具有操控性好、安全、经济等特点,将是未来船舶推进方式发展方向之一.本文介绍了PTI/PTO推进模式理论和工作模式,便于理解该推进方式,希望有助于船舶推进技术的发展.