模糊专家系统的连锁失效方法及在船舶消防中的应用

本文提出了一种基于模糊专家系统的连锁性失效测评方法,建立了基于该系统的连锁性失效测评指标,该方法不同于以往故障树方法的静态性,具有实时动态性,根据不同的输入参数,能够给出不同的决策结果,更能满足实际的需要。文章以船舶火灾自动报警系统为例,对船舶火灾自动报警系统以舱室为单元进行模块化建模,考虑了温度、烟雾浓度、可燃气体浓度,舱室危险度尤其是舱室之间关联信息、报警时间和舱室着火温度三个对连锁失效起重要作用的影响因子,详细设计了模糊规则,确定连锁报警舱室,判定连锁报警等级,得到船舶舱室消防系统单元连锁性失效路径。仿真结果说明了该方法的准确性与有效性,表明测评结果的准确性。最后,通过和故障树方法对比阐述了该方法的优越性。     

一种船舶舱室火灾报警优先级评估模型

舱室是船舶的重要组成部分。当某舱室发生火灾时,其相邻舱室极易引发连锁性起火,此时如果报警系统不能及时、准确、可靠地给出各舱室的关联报警信息,就会对整个船舶造成严重危害。为了增加船舶火灾报警系统的早期预警与关联报警功能,分析了通常情况下典型船舶舱室的火灾报警判别要素并对其进行量化,建立舱室火灾报警优先级BP神经网络评估模型,运用LM算法对该评估模型进行学习训练,并通过测试样本验证该船舶舱室火灾报警优先级评估模型的可行性与准确性。该方法有助于提高报警系统对各舱室火灾探测报警的准确性,从而可降低由于舱室关联起火而导致发生船舶重大损失的概率。     

基于永磁同步电机的零航速减摇鳍伺服系统研究

现有的船舶零航速减摇鳍都采用液压伺服系统，但是存在许多缺点。为了克服这些缺点，探索了电伺服系统在零航速减摇鳍上的应用。根据零航速减摇鳍的负载特性和对驱动能量的要求，选择了适合该系统的驱动电机和主电路形式。按照从内环到外环的顺序确定调节器的形式和参数。为了减小负载扰动的影响，设计了适合该系统的非线性PID调节器，并提出了一种实用的参数整定方法。在Matlab平台上对该伺服系统进行仿真，仿真结果表明，系统动态性能良好，完全满足零航速减摇鳍的要求。     

升力鳍伺服系统非定常水动力特性的研究

重点研究了升力鳍升力及转矩与鳍角的非定常水动力特性。通过对鳍升力和转矩的非定常水动力特性试验数据的分析,提出了升力鳍系统的鳍角与升力的换算关系应建立在非定常水动力的基础上。以Theodorsen理论为基础,利用水动力试验数据,修正了基于Theodorsen理论的计算升力系数的公式,提出了修正的升力转矩非定常水动力的数学模型,经实例计算仿真结果与水池试验结果比较,验证了该数学模型的正确性。利用该数学模型直接计算升力,可以省去复杂的、可靠性低、误差大的升力测量装置及复杂的升力计算。该研究也进一步充实了升力鳍非定常水动力特性的理论研究,解决了升力计算的问题。     

基于多重目标综合决策的船舶消防决策研究

火灾一直是行驶中的船舶的致命威胁,船用火灾报警系统的应用虽使毁于火灾的船舶数大幅下降,但其频繁的误报警也让使用者难以忍受。如何降低误报率便成为设计者竞相研究的课题。本文提出了在船舶消防系统中利用模糊决策理论来解决复杂环境下火灾的识别、判断及报警。论述了综合决策、多重目标综合决策数学模型,及其在船舶消防决策中的应用,最后给出实例加以说明。     

基于航行阻力优化的近水面机器人减纵摇控制北大核心CSCD

[目的]水下机器人(AUV)在近水面航行时,不可避免地会受到海浪的干扰,海浪干扰导致的纵摇和升沉运动不仅会影响AUV的航行姿态,同时也会导致其航行阻力增加,加剧能源的消耗。为实现AUV航行姿态和航行阻力的加权最优,[方法]建立AUV的六自由度模型并进行纵平面运动的线性化。对AUV的纵摇增阻情况进行研究,利用势流理论的方法,推导AUV的纵摇增阻模型。以纵摇增阻为性能指标,确定控制器中的Q矩阵和R矩阵,并设计减小AUV纵摇的线性二次型控制系统(LQR)控制器。[结果]仿真结果表明,加入LQR控制器后,减垂荡和减纵摇效果分别达到46.64%和77.62%,纵摇增阻减小到原来的1/6。[结论]研究结果显示,基于能量优化的LQR控制可实现纵摇增阻和航行姿态的加权最优,节约能量消耗,增加AUV的续航力。     

基于直接转矩控制的减摇鳍电伺服系统仿真研究

本文介绍了基于异步电动机直接转矩控制的减摇鳍电伺服系统基本结构和原理；并根据其控制原理，借助MATLAB6．5／Simulink5．0软件对该电伺服系统进行了建模和仿真，提出了一种按照海浪波倾角控制的计算方法；最后给出了仿真结果及分析。与传统的减摇鳍伺服系统相比，该伺服系统具有结构简单、制造和维护成本低、无变参数问题以及易于实现数字化等优点，并且具有良好的减摇效果。仿真结果验证了该伺服系统的正确性和有效性。