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船型桁架式网箱结构强度分析 被引量：1
1
作者 尹光荣 田云杰 +1 位作者 汪蔷 袁玉杰 《船舶工程》 北大核心 2025年第5期7-11,20,共6页
[目的]为了保证养殖网箱的结构安全性满足要求,以船型桁架式网箱为研究对象,开展网箱结构强度分析。[方法]采用有限元方法建立网箱的数值仿真模型,基于设计波理论计算网箱波浪载荷,以不同设计波载荷为输入,分别对管件结构、节点结构和... [目的]为了保证养殖网箱的结构安全性满足要求,以船型桁架式网箱为研究对象,开展网箱结构强度分析。[方法]采用有限元方法建立网箱的数值仿真模型,基于设计波理论计算网箱波浪载荷,以不同设计波载荷为输入,分别对管件结构、节点结构和板架结构进行强度分析。[结果]研究结果表明:在风暴自存工况下,最大应力出现在网箱底部舱壁板;在迁移工况下,最大应力出现在网箱艏部折角区域。[结论]在风暴自存工况和迁移工况下,网箱的结构屈曲强度均满足规范的要求,研究成果可为同类型网箱结构的优化设计和安全评估提供参考。 展开更多
关键词 船型桁架式网箱 结构强度 设计波理论 波浪载荷
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基于CFD的船用舵设备实验教学
2
作者 廉静静 杨晓 《水运管理》 2025年第5期55-58,共4页
船舶结构与设备是高校航海类专业本科生的必修课,而船用舵设备是该课程的重要组成部分。将计算流体动力学技术仿真实验引入实验课程,学生可微观观察半悬挂舵设备在不同攻角下周围流场的变化,以及半悬挂舵舵面上升力系数与阻力系数的变化... 船舶结构与设备是高校航海类专业本科生的必修课,而船用舵设备是该课程的重要组成部分。将计算流体动力学技术仿真实验引入实验课程,学生可微观观察半悬挂舵设备在不同攻角下周围流场的变化,以及半悬挂舵舵面上升力系数与阻力系数的变化,从而激发其学习兴趣,将理论知识与实践相结合,有效提升学生在工程教育中的参与度。 展开更多
关键词 船舶结构 船用舵 计算流体动力学 实验教学
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基于改进船舶自动舵设计的数学模型
3
作者 姬中平 王玉威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期91-95,共5页
传统自动舵在船舶航向控制上仍然存在精度不足的问题,本文提出一种基于改进船舶自动舵设计的数学模型,构建船舶动态模型,设计改进自动舵的整体结构,提出了基于MPC和自适应算法的船舶改进自动舵数学模型设计方案,船舶动态模型为自动舵提... 传统自动舵在船舶航向控制上仍然存在精度不足的问题,本文提出一种基于改进船舶自动舵设计的数学模型,构建船舶动态模型,设计改进自动舵的整体结构,提出了基于MPC和自适应算法的船舶改进自动舵数学模型设计方案,船舶动态模型为自动舵提供基础控制信号,通过信号测量与估计,实现船舶状态的实时反馈,最终实现船舶自动舵的自适应控制。从抗干扰能力和航向跟踪精度对改进自动舵进行仿真和对比,结果表明本文设计的基于自适应控制的改进自动舵在抗干扰能力和航向跟踪精度上都优于传统自动舵。 展开更多
关键词 自动舵 PID 船舶动态模型 自适应控制 航向跟踪精度
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制流板对船用舵水动力特性影响机理分析
4
作者 侯立勋 林一 +1 位作者 朱军区 王庆才 《船舶工程》 北大核心 2025年第4期76-81,共6页
[目的]为了揭示制流板对船用舵水动力性能的影响,开展船用舵水动力性能数值模拟研究。[方法]通过网格收敛性分析确定最佳网格划分策略,计算获得制流板舵和常规舵在不同舵角下的水动力性能。在此基础上,通过等升力法对制流板对舵效率的... [目的]为了揭示制流板对船用舵水动力性能的影响,开展船用舵水动力性能数值模拟研究。[方法]通过网格收敛性分析确定最佳网格划分策略,计算获得制流板舵和常规舵在不同舵角下的水动力性能。在此基础上,通过等升力法对制流板对舵效率的影响进行分析,并探索制流板对舵流场的扰动机理。[结果]结果表明:制流板舵的舵升力和升阻比均高于常规舵,且增加值随着舵角的增加而变大。制流板在大舵角条件下对舵效率的有益影响更为显著。[结论]研究成果可为制流板的应用提供一定参考。 展开更多
关键词 船用舵 制流板 水动力性能 等升力法 舵效率
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舵机加载系统H_∞控制的研究 被引量：10
5
作者 孙以泽 赵慧 +2 位作者 韩俊伟 刘义成 黄亚农 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2001年第2期40-43,51,共5页
该文从理论上分析了舵机加载系统存在多余力的特点及其对加载系统控制性能的影响 ,建立了准确的数学模型 ,并将多余力作为系统的外干扰设计了舵机加载系统的H∞ 控制器。分析与仿真结果表明 ,H∞ 控制器对补偿加载系统多余力有很好的效... 该文从理论上分析了舵机加载系统存在多余力的特点及其对加载系统控制性能的影响 ,建立了准确的数学模型 ,并将多余力作为系统的外干扰设计了舵机加载系统的H∞ 控制器。分析与仿真结果表明 ,H∞ 控制器对补偿加载系统多余力有很好的效果 ,可以大大地提高加载系统的鲁棒性和跟踪性能 。 展开更多
关键词 舵机加载系统 船舶 多余力 H∞控制 基本原理 数学模型
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船用舵机位置控制单元的建模与仿真研究 被引量：8
6
作者 季天晶 王洪杰 +1 位作者 毛新涛 刘全忠 《液压与气动》 北大核心 2004年第4期15-17,共3页
该文对由伺服阀和差动液压缸组成的船用舵机位置控制单元进行了建模 ,通过计算机仿真研究了其控制特性 ,结果证明 :所建数学模型正确 ,设计符合要求。
关键词 舵机 船舶 阀控缸 数学模型 仿真 位置控制单元 建模 数学模型 伺服阀 差动液压缸
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船舶自动舵的单神经元自适应 PID/PSD 控制 被引量：10
7
作者 程启明 万德钧 黄林 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1997年第6期133-137,共5页
船舶自动舵的单神经元自适应ＰＩＤ／ＰＳＤ控制程启明万德钧黄林（东南大学仪器科学与工程系，南京２１００１８）对于恒速航行的水面船舶来说，可只考虑偏航等因素．由船舶操纵性理论，只考虑首向角φ作为输出，舵角δ作为输入，可得... 船舶自动舵的单神经元自适应ＰＩＤ／ＰＳＤ控制程启明万德钧黄林（东南大学仪器科学与工程系，南京２１００１８）对于恒速航行的水面船舶来说，可只考虑偏航等因素．由船舶操纵性理论，只考虑首向角φ作为输出，舵角δ作为输入，可得运动方程为［１］Ｔ１Ｔ２φ…（ｔ... 展开更多
关键词 船舶 自动舵 单神经元 自适应控制
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H_∞控制器应用于船舶自动舵 被引量：31
8
作者 贾欣乐 张显库 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期250-254,260,共6页
应用Ｈ∞控制的Ｓ／Ｔ混合灵敏度方法于船舶自动舵设计。按机理估算模型乘性摄动上限，据此确定优化指标中的权函数Ｗ２。利用设计的控制器对闭环系统在多种环境条件下进行了仿真研究，结果是满意的。
关键词 船舶 舵 H∝控制器 自动舵
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以舵效最优为目标的襟翼舵优化设计 被引量：6
9
作者 朱锋 陶志奇 +1 位作者 李胜忠 赵峰 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期78-85,共8页
以远洋渔船母型襟翼舵为对象,高精度CFD 求解器作为评估工具,利用试验设计（DOE）和响应面方法（RSM）,采用转角比、尾弦比以及厚度比作为设计变量,以升力系数为设计目标,对渔船的襟翼舵进行了参数化优化设计;在此基础上,利用Bezier 翼... 以远洋渔船母型襟翼舵为对象,高精度CFD 求解器作为评估工具,利用试验设计（DOE）和响应面方法（RSM）,采用转角比、尾弦比以及厚度比作为设计变量,以升力系数为设计目标,对渔船的襟翼舵进行了参数化优化设计;在此基础上,利用Bezier 翼型重构方法、PSO 优化算法对襟翼舵的翼型进行了优化设计,最终优化方案与渔船母型船襟翼舵相比,升力系数增加了15%～36%.文中建立的以数值评估优化为特征的襟翼舵参数化设计方法也可用于其他类型舵的优化设计. 展开更多
关键词 襟翼舵 响应面方法 CFD 舵效 翼型优化
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船舶航迹自动舵的神经网络控制方法研究 被引量：7
10
作者 程启明 万德钧 陈熙源 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期371-375,共5页
本文提出了一种船舶航迹保持的在线神经网络控制器。该控制器能用舵角控制航迹偏差，它去除了对船舶运动模型的辨识过程，它也不需“教师”或离线训练。为克服船舶过冲引起的航迹偏差等缺点，还设置了适当的训练目标。仿真结果表明该控... 本文提出了一种船舶航迹保持的在线神经网络控制器。该控制器能用舵角控制航迹偏差，它去除了对船舶运动模型的辨识过程，它也不需“教师”或离线训练。为克服船舶过冲引起的航迹偏差等缺点，还设置了适当的训练目标。仿真结果表明该控制器具有很好的控制精度、动态特性和鲁棒性。 展开更多
关键词 船舶操纵 自动舵 神经网络 航迹保持
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基于GA-FCMAC算法的船舶运动智能控制器 被引量：4
11
作者 郭晨 苏辉 杨国勋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2002年第1期12-15,共4页
在研究模糊小脑模型神经网络控制器 (FCMAC)的基础上 ,本文提出了基于遗传算法学习的模糊小脑模型神经网络控制 (GA FCMAC)算法并应用于船舶运动控制。仿真结果表明该算法具有良好的控制性能。
关键词 GA-FCMAC算法 船舶运动 智能控制器 小脑模型神经网络控制器 遗传算法 船舶 航向控制 自动舵
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潜艇操舵系统噪声综述 被引量：6
12
作者 廖健 何琳 +1 位作者 陈宗斌 谭晓朋 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期74-84,共11页
操舵系统噪声是潜艇隐身工况下的主要噪声源之一。首先结合操舵系统构成,从舵叶、传动装置以及舵液压系统3个方面,梳理各组件噪声源,提出减振降噪设计措施。然后,从使用维护角度给出低噪声操纵的使用建议。舵液压系统是操舵系统的驱动设... 操舵系统噪声是潜艇隐身工况下的主要噪声源之一。首先结合操舵系统构成,从舵叶、传动装置以及舵液压系统3个方面,梳理各组件噪声源,提出减振降噪设计措施。然后,从使用维护角度给出低噪声操纵的使用建议。舵液压系统是操舵系统的驱动设备,也是主要噪声源,将舵液压系统噪声源按照运行稳态和瞬态工况划分为6大类,重点分析噪声作用机理及其控制措施。最后,指出基于直驱式伺服控制原理的新型电液操舵装置是未来发展趋势。 展开更多
关键词 操舵系统 噪声机理 液压冲击 直驱式伺服控制
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智能式航迹自动舵的海上试验研究 被引量：5
13
作者 蒋丹东 朱利民 贾欣乐 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期22-30,共9页
简述了一类航还自动航的系统设计及仿真调试，重点介绍了实船试验情况，并通过海试比较了增益规划式PID、喜捧控制及神经网络控制等不同算法的性能。试验结果表明航迹自动舵在不同海况下长时间工作稳定可靠，航还控制性能良好。
关键词 舵 航迹舵 舵效试验 船舶 智能式
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舵阻摇H_∞控制器的设计 被引量：14
14
作者 杨承恩 贾欣乐 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期37-45,共9页
舵阻摇的效果对船舶水动力参数敏感，Ｈ_∞控制器对模型不确定性具有良好的适应性。本文设计了一种基于并联控制模式的舵阻摇Ｈ_∞控制器。模拟海上航行条件的计算机仿真表明该控制器具有良好的鲁棒特性。
关键词 舵 舵阻摇 控制系统 设计
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X舵潜艇掉深挽回决策与控制方法 被引量：3
15
作者 黄斌 吕帮俊 +1 位作者 彭利坤 刘金林 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期108-115,共8页
[目的]为了研究潜艇水下掉深时的挽回策略和控制方法,建立某X舵潜艇六自由度运动模型。[方法]首先,分析X舵的控制规律和潜艇的排水能力,采用多目标模糊控制方法,设计掉深挽回控制系统;其次,对潜艇在大深度航行时遭遇的不同程度掉深险情... [目的]为了研究潜艇水下掉深时的挽回策略和控制方法,建立某X舵潜艇六自由度运动模型。[方法]首先,分析X舵的控制规律和潜艇的排水能力,采用多目标模糊控制方法,设计掉深挽回控制系统;其次,对潜艇在大深度航行时遭遇的不同程度掉深险情进行挽回操作仿真,并在控制器和挽回策略这2个方面对挽回控制进行改进;最后,对不同航速条件下的挽回能力进行比较。[结果]结果显示,在控制器方面,引入智能模糊积分环节可提高挽回效率;在挽回策略方面,采用纵倾辅助及提高航速的挽回策略可增强挽回能力。[结论]研究表明,X舵模糊控制系统配合提高航速及纵倾辅助的策略具有较好的掉深挽回效果。 展开更多
关键词 X舵 潜艇掉深 挽回决策 模糊控制 模糊积分
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船舶航向自适应鲁律PID自动舵设计 被引量：10
16
作者 杨盐生 于晓利 贾欣乐 《武汉交通科技大学学报》 EI 1999年第6期594-598,共5页
利用野本模型作为船舶航向控制系统的模型，在给出船舶航向自动舵传统PID型控制律设计方法的基础上，考虑到船舶航向控制系统模型中存在参数不确定性和外界干扰不确定性，建立含有不确定性项的船舶航向误差控制系统的状态方程，提出了... 利用野本模型作为船舶航向控制系统的模型，在给出船舶航向自动舵传统PID型控制律设计方法的基础上，考虑到船舶航向控制系统模型中存在参数不确定性和外界干扰不确定性，建立含有不确定性项的船舶航向误差控制系统的状态方程，提出了船舶航向自适应鲁棒PID控制律算法，利用Lyapunov理论证明了所提出算法的稳定性，并且利用MatlabSimulink工具箱进行仿真研究． 展开更多
关键词 船舶 自动舵 自适应 鲁棒控制 PID控制
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基于Bech模型的船舶航向离散变结构控制 被引量：4
17
作者 宋立忠 马伟明 陈少昌 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期68-72,共5页
采用带不确定项的 Bech模型可以更好地反映船舶运动的非线性特性以及不确定因素对船舶运动的影响。在 Bech模型中增加不确定项 ,采用离散变结构控制理论设计船舶航向控制器。针对传统设计方法稳态抖振的缺点 ,提出一种新型的离散趋近律 ... 采用带不确定项的 Bech模型可以更好地反映船舶运动的非线性特性以及不确定因素对船舶运动的影响。在 Bech模型中增加不确定项 ,采用离散变结构控制理论设计船舶航向控制器。针对传统设计方法稳态抖振的缺点 ,提出一种新型的离散趋近律 ,可以消除传统趋近律自身参数导致的抖振。设计扰动估计器 ,能够自适应估计不确定因素对系统的影响 ,只要不确定因素的变化率有界 ,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性 ,特别是对于慢变不确定性 ,具有很高的估计精度。仿真结果表明 ,所设计的离散变结构控制器可以快速准确地跟踪设定航向 。 展开更多
关键词 船舶 航向控制 离散变结构控制 自动舵 Bech模型 非线性系统模型
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舵系统的颤振计算与分析 被引量：4
18
作者 肖清 谢俊超 陈东阳 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期48-54,共7页
为了研究舵系统水弹性特性,基于二元水翼线性颤振模型对舵系统的颤振特性进行数值计算与分析,计算结果与文献仿真数据较为吻合,验证了模型的有效性。利用该模型计算和分析频率比、重心、扭转刚度等线性参数对舵系统颤振的影响规律。此外... 为了研究舵系统水弹性特性,基于二元水翼线性颤振模型对舵系统的颤振特性进行数值计算与分析,计算结果与文献仿真数据较为吻合,验证了模型的有效性。利用该模型计算和分析频率比、重心、扭转刚度等线性参数对舵系统颤振的影响规律。此外,结合两自由度二元水翼任意运动时域水动力计算方法,对舵系统非线性颤振现象进行计算,获取传动间隙等因素对非线性颤振的影响规律。研究结果表明:减小质心到弹性轴的距离、增加舵的扭转刚度,有利于提高颤振速度;间隙等非线性因素的存在可能导致系统出现极限循环振荡,激发噪声,应加以控制。 展开更多
关键词 舵系统 水弹性 颤振 间隙 非线性
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人工神经网络和H_∞优化控制用于航迹舵的实现研究 被引量：2
19
作者 贾欣乐 朱利民 +4 位作者 蒋丹东 张显库 杨承恩 崔海深 李永启 《中国航海》 CSCD 北大核心 1998年第2期60-68,共9页
本文概述一种新型航迹自动舵的系统结构，重点讨论航迹和航向控制器的设计方法，报告航迹舵的海上试验概况，给出神经元网络、Ｈ∞混合灵敏度及多重增益规划ＰＩＤ三种航向控制算法的实航结果比较，这些经验对航迹舵的进一步研究和产品... 本文概述一种新型航迹自动舵的系统结构，重点讨论航迹和航向控制器的设计方法，报告航迹舵的海上试验概况，给出神经元网络、Ｈ∞混合灵敏度及多重增益规划ＰＩＤ三种航向控制算法的实航结果比较，这些经验对航迹舵的进一步研究和产品化有重要意义。 展开更多
关键词 航迹自动舵 H∞优化控制 神经网络 舵
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船舶自动舵控制技术发展研究 被引量：13
20
作者 程启明 刘其明 +1 位作者 王志宏 孙干超 《计算机自动测量与控制》 CSCD 2000年第6期1-4,23,共5页
介绍与比较了船舶操纵的各种自动舵控制方法 ,船舶自动舵可分为四个发展阶段 ,即机械舵、PID舵、自适应舵和智能舵 ,其中智能舵为目前最先进的自动舵 ,它又分为专家系统、模糊舵和神经网络舵。
关键词 船舶 自动舵 PID控制 智能控制
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