基于自抗扰的反步非奇异终端滑模船舶航向控制器设计

针对船舶受到不确定干扰的情况下不能准确、快速地跟踪期望航向的问题,设计一种基于自抗扰技术的反步非奇异终端滑模航向控制器,该控制器通过跟踪微分器对期望航向及其微分进行精确提取,通过线性扩张状态观测器实时估计并补偿系统内部和外部的总扰动,引入一阶低通滤波器,有效避免传统反步法中出现的"微分膨胀"问题,利用反步非奇异终端滑模控制技术设计控制律,提高系统的响应速度、抗干扰性和控制精度,通过构造Lyapunov函数证明了系统的稳定性。Simulink仿真试验证明,控制器在不同外界条件下均可对期望航向进行准确、快速地跟踪,具有较强的鲁棒性。     

冰块阻塞状态的螺旋桨空泡激振力特性分析

针对极地船舶在冰区航行时的冰水混合环境对螺旋桨性能影响,本文采用RANS方法对不同冰块阻塞和压力状态的螺旋桨非定常空泡和水动力性能进行数值模拟,分析了冰块阻塞状态对螺旋桨空泡激振力的影响规律。结果表明,冰块阻塞状态的螺旋桨水动力性能由冰桨逼近的流场阻塞和桨叶空泡效应共同决定,冰阻塞物下游产生的低速低压回流区可改变螺旋桨附近流场结构和压力场分布,加剧桨叶空泡形态的不规则和螺旋桨空泡激振力的时域非定常性。从频域上看,冰桨阻塞作用造成螺旋桨空泡激振力的高阶量显著上升,空泡激振频率向高阶次移动。     

低长径比浮式圆柱涡激运动实验研究

为研究低长径比浮式圆柱涡激运动响应,对其进行了水槽模型实验研究。测试了三种长径比(L/D=2.5、2.0、1.5)圆柱在不同来流速度下的运动响应及顺流向、横流向动水压力,从响应幅值、涡泄频率、受力分析等多个角度出发,分析其涡激运动的关键特征。研究表明:涡激运动响应幅值随长径比的减小呈降低趋势,这种趋势在锁定阶段更加明显;涡激运动锁定区前后阶段,涡泄频率与固有频率比值随约化速度呈线性增加,锁定区前St≈0.18,锁定区后St数小于0.18,且随长径比的减小而减小。     

深水钻井平台-隔水管系统波激疲劳分析

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力定位和锚泊定位模式下的隔水管系统动力学响应及疲劳损伤分析,深入揭示深水钻井隔水管系统波激疲劳动力学特性。结果表明,两种定位模式下的平台-隔水管系统受波浪载荷的影响,在常规波浪频率范围内发生波频振动,锚泊定位模式下的平台-隔水管系统还呈现一定的低频特性;两种定位系统下的深水钻井隔水管系统疲劳损伤最大值均发生在隔水管系统顶部,锚泊定位模式下的隔水管系统波激疲劳损伤变异系数较大,动力定位系统下的隔水管系统波激疲劳损伤较大。     

SPL_PL90_3型半导体激光器驱动电路设计

作为在计算机视觉领域里的新型应用,采用激光为图像的采集添加主动特征点简化了数字图像处理的流程,同时激光的质量也直接影响着特征提取的精度与视觉技术的应用范围,为了满足所用激光性能的稳定性与可靠性要求,根据半导体激光器的驱动模型分析了影响脉冲激光驱动电路放电品质的因素,对驱动电路中关键元器件参数的确定进行理论推导与仿真分析,并对激光器件进行基于微控制器的温度控制设计,最后通过SPL_-PL90_-3型半导体激光器建立驱动实验对理论分析加以验证,为大功率窄脉冲半导体激光器的驱动设计提供参考.     

基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能CSCD

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。     

装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着中国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、降低工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多.计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,笔者从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系.分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规...     

商船反海盗劫持措施探讨——“安全区”的设置和使用

鉴于目前海盗劫持商船事件时有发生,从两起商船获救事件入手,从安全、实用的角度,探讨如何在商船上正确设置和恰当使用"安全区",使其发挥预期的作用。     

船舶反海盗与ISPS规则

当今世界国际政治、经济矛盾日趋加剧,冲突不断,使得恐怖主义活动日益突出。特别是最近几年,海盗袭击和武装劫持船舶事件已引起各国政府及航运界的广泛关注。ISPS规则的实施为国际社会开展海上保安工作提供了可操作的国际法律框架,有效保障了国际航运业的安全。针对现代海盗特点,结合ISPS规则的相关要求提出船舶反海盗建议。     

活塞销孔的高速切削加工研究

根椐活塞销孔加工的工艺改进实践,阐述了高速切削加工提高产品表面质量的方法,运用系统工程控制的原理,通过建立数学模型,分析了高速切削过程中工艺系统各个要素的函数关系及高速切削的强迫振动对表面质量的影响,针对工艺系统的各个环节,提出了控制强迫振动的技术措施。