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船用起重机自适应神经网络滑模防摆控制
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作者 陈志梅 王艳芳 +2 位作者 朱东科 邵雪卷 张井岗 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页
针对欠驱动船用臂架起重机存在持续不确定上界干扰问题,提出一种自适应径向基函数神经网络(adaptive radial basis function neural network,ARBFNN)分层滑模控制(hierarchical sliding mode control,HSMC)方法(称为ARBFNN-HSMC方法)。... 针对欠驱动船用臂架起重机存在持续不确定上界干扰问题,提出一种自适应径向基函数神经网络(adaptive radial basis function neural network,ARBFNN)分层滑模控制(hierarchical sliding mode control,HSMC)方法(称为ARBFNN-HSMC方法)。采用拉格朗日方法建立受海浪持续影响的船舶-起重机-负载复杂系统的动力学模型,并将其转换为欠驱动系统的标准形式;采用HSMC方法设计控制律,以补偿系统参数的摄动;通过ARBFNN逼近并补偿由外部非线性干扰引起的不确定上界扰动,并利用李雅普诺夫函数证明了系统的渐近稳定性。仿真结果表明,该方法在持续未知干扰下具有很强的鲁棒性,能够有效实现负载定位和消除摆动的双重目标。 展开更多
关键词 船用起重机 防摆控制 欠驱动系统 分层滑模控制(HSMC) 自适应径向基函数神经网络(ARBFNN)
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极地船舶海水飞沫结冰实验研究进展
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作者 王永魁 白旭 +3 位作者 鲁阳 李锋 薛彦卓 王庆 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1054-1064,共11页
海水飞沫结冰问题广泛存在于极地船舶航行过程中,并严重危害船舶稳性及人员安全。近年来,随着北极航道交通量的上涨和资源开发活动的增多,船舶面临的结冰问题日益凸显,结冰事故频发。海水飞沫结冰预报模型是建立结冰防护手段、保障航行... 海水飞沫结冰问题广泛存在于极地船舶航行过程中,并严重危害船舶稳性及人员安全。近年来,随着北极航道交通量的上涨和资源开发活动的增多,船舶面临的结冰问题日益凸显,结冰事故频发。海水飞沫结冰预报模型是建立结冰防护手段、保障航行及作业安全的有效手段,其准确性需通过相关结冰实验数据来验证。为此,本文梳理了海水飞沫结冰事件的实地测量及实验室模型实验数据,涉及飞沫的产生与运动、飞沫附着结冰、结冰程度及其影响因素、积冰物理特征及力学特性等方面。分析发现:实验研究呈现出“从定性到定量、从粗放到精细、从局部到整体”的特点,但不同结冰研究间实验数据差异较大;最后从结冰实地数据获取、实验室尺度结冰、全尺度全要素结冰实验等3个方面给出了海水飞沫结冰实验研究的展望,从而为结冰预报模型的发展和防除冰技术的提升提供科学指导和精细输入。 展开更多
关键词 北极航道 极地船舶 海水飞沫 结冰 实地测量 积冰特性 模型实验 研究进展
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舵用机电作动器技术发展综述
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作者 林少川 宋强 刘师男 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第20期7-13,共7页
机电作动器具有结构简单、可维护性强、安全性高等特点,已被越来越多的舰艇以及深海潜水器等水下装备成功应用。文中介绍国内外机电作动器的技术现状与发展动态,阐述了国内外主要供应商机电作动器产品的技术特点和性能参数,总结机电作... 机电作动器具有结构简单、可维护性强、安全性高等特点,已被越来越多的舰艇以及深海潜水器等水下装备成功应用。文中介绍国内外机电作动器的技术现状与发展动态,阐述了国内外主要供应商机电作动器产品的技术特点和性能参数,总结机电作动器在船舶及水下装备中应用时应重点考虑的问题,介绍机电作动器发展方向与研究重点,并在此基础上总结舵用机电作动器应用的问题与对策,提炼出机电作动器应用于水下装备操舵装置时的准则,可为舵用机电作动器的选型和设计提供参考。 展开更多
关键词 机电作动器 水下装备 舵装置
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某舵机液压泵站异常振动分析及治理 被引量:1
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作者 陈林 王洪富 +2 位作者 周全 叶曦 刘见华 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期217-221,235,共6页
液压泵站作为目前船用舵机的主要动力源,其振动性能直接影响船舶的振动噪声水平。在某型船试航试验中发现其舵机液压泵站出现振动异常现象,无直接激励源的舵机液压泵站油箱基座的振动值相比舵机液压泵站油泵浮筏基座明显偏大,与设计不符... 液压泵站作为目前船用舵机的主要动力源,其振动性能直接影响船舶的振动噪声水平。在某型船试航试验中发现其舵机液压泵站出现振动异常现象,无直接激励源的舵机液压泵站油箱基座的振动值相比舵机液压泵站油泵浮筏基座明显偏大,与设计不符,无法满足该船型的振动噪声控制要求。通过测试分析发现舵机液压泵站的油泵与油箱之间连接软管出现振动“短路”现象,经过设计与分析确定整改方案,并通过实船振动测试对其进行了验证,研究结论对其他类似机械设备的振动控制设计具有指导意义。 展开更多
关键词 振动与波 舵机液压泵站 异常振动 管路 振动控制 整改
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大型动力机组隔振系统振动分析与优化
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作者 蔡晓涛 钟震宇 +1 位作者 黄志武 杨绪辉 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期115-118,共4页
针对某综合科考船大型动力机组隔振系统隔振效果不理想的情况,首先对隔振效果的倍频程测试数据进行详细分析,并通过实船勘验和振动故障诊断,确定附属管系的振动是导致传递振动的关键因素。通过对振动源进行精确识别和振动传递路径的深... 针对某综合科考船大型动力机组隔振系统隔振效果不理想的情况,首先对隔振效果的倍频程测试数据进行详细分析,并通过实船勘验和振动故障诊断,确定附属管系的振动是导致传递振动的关键因素。通过对振动源进行精确识别和振动传递路径的深入分析,揭示了船体基座振动与机组附属管系振动存在明显关联。因此将优化方向明确在管系优化处理,进而降低发电机组的振动传递到船体基座。试验结果表明,在管系采用综合优化措施后,大型动力系统的隔振效果由21.8 dB提升到32.6 dB,该研究为船用主动力设备隔振系统安装完成后的优化设计提供建议和参考。 展开更多
关键词 大型动力设备 振动优化 隔振效果 振动控制 传递路径
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2万t转载驳自卸系统安装方法
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作者 李自兵 杨超 《船海工程》 北大核心 2025年第3期111-115,共5页
针对船舶自卸系统运行效率和使用寿命无法达到设计目标的问题,研究船舶自卸系统出现问题的案例,以安装精度为控制对象,分析船舶自卸系统安装精度控制对系统的影响及各系统中心线和高度基准线对安装精度控制的重要性。以某船舶企业建造的... 针对船舶自卸系统运行效率和使用寿命无法达到设计目标的问题,研究船舶自卸系统出现问题的案例,以安装精度为控制对象,分析船舶自卸系统安装精度控制对系统的影响及各系统中心线和高度基准线对安装精度控制的重要性。以某船舶企业建造的2万t转载驳自卸系统为对象,采用将中心线和高度基准线设定作为精度控制首要任务和方法,实现船舶自卸系统快速、高效的安装,并提升系统运行的稳定性、装卸货效率和使用寿命,为自卸系统在船舶上安装提供解决方案。 展开更多
关键词 船舶自卸系统 安装精度 中心线 高度基准线 重力式半自动装卸货系统
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154000 DWT穿梭油船货油泵变频驱动技术应用
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作者 李景赞 符晓红 许力玮 《船海工程》 北大核心 2025年第3期143-147,154,共6页
以154000 DWT穿梭油船为研究对象,深入研究其变频驱动(VFD)技术的应用。通过案例分析,对其货油泵变频驱动系统展开全方位剖析。研究表明,传统独立变频驱动器配置模式存在成本高、空间占用大、电力管理复杂等局限,提出货油泵与推进器VFD... 以154000 DWT穿梭油船为研究对象,深入研究其变频驱动(VFD)技术的应用。通过案例分析,对其货油泵变频驱动系统展开全方位剖析。研究表明,传统独立变频驱动器配置模式存在成本高、空间占用大、电力管理复杂等局限,提出货油泵与推进器VFD协同驱动方案。该方案在154000 DWT穿梭油船上应用,电源、配电及用电设备配置科学合理。VFD技术应用于穿梭油船货油泵成效卓越,不仅能依据工况灵活调控货油泵转速,精准装卸油,提升能源利用效率,减少浪费,延长设备寿命,降低维护成本,增强穿梭油船机动性与经济效益,还能为大型油船动力系统设计提供参考。 展开更多
关键词 穿梭油船 货油泵 变频驱动技术
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基于PSO-PID的无人艇布放回收半主动式防摆系统控制研究 被引量:1
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作者 李云龙 王生海 +3 位作者 赵明慧 翁晶 邓晨旭 韩广冬 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期49-56,共8页
针对高海况下无人艇布放回收作业中,无人艇负载摆动幅度过大的问题,设计一种布置于船用吊机上的半主动式磁流变防摆装置,建立防摆系统动力学模型,同时将粒子群优化算法(PSO)和PID控制器相结合,实现了PID参数的自动最优选定。通过Simulin... 针对高海况下无人艇布放回收作业中,无人艇负载摆动幅度过大的问题,设计一种布置于船用吊机上的半主动式磁流变防摆装置,建立防摆系统动力学模型,同时将粒子群优化算法(PSO)和PID控制器相结合,实现了PID参数的自动最优选定。通过Simulink-Adams联合仿真,结果表明:在设定的3种工作场景下,采用PSO-PID控制器的防摆系统的平均摆动抑制率相比无防摆措施提升80%以上,其能耗相比1.2 A恒定电流至少降低40%,可适应于不同的工作场景,面对突发的复杂激励具有良好的动态性能和能耗控制,证明了防摆系统及其控制策略的有效性。 展开更多
关键词 无人艇布放回收 防摆装置 磁流变阻尼器 粒子群优化算法 水动力仿真
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科考船布放回收系统动力相似分析与验证
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作者 刘超 孙嘉徽 +2 位作者 高智敏 陈换过 陈荣 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期110-115,共6页
针对我国“向阳红”号科考船布放回收系统在振动、摇摆等环境应力下动态特性不明确的问题,开展布放回收系统相似模型分析验证工作。首先基于动力相似理论,推导布放回收系统缩比模型与原型结构的相似比例因子,然后利用有限元软件对不同... 针对我国“向阳红”号科考船布放回收系统在振动、摇摆等环境应力下动态特性不明确的问题,开展布放回收系统相似模型分析验证工作。首先基于动力相似理论,推导布放回收系统缩比模型与原型结构的相似比例因子,然后利用有限元软件对不同工况下缩比模型进行动态特性分析,最后利用锤击模态法进行试验验证。结果表明,缩比模型能够较为准确地预测出原模型动态特性及变化规律,可解决在布放回收系统上无法直接进行环境试验的难点问题。 展开更多
关键词 振动与波 动力相似理论 有限元分析 动态特性分析 布放回收系统
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基于凯恩方法的海上稳定廊桥动力学建模与仿真分析
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作者 范昆龙 王生海 +3 位作者 邱建超 牛安琪 仇伟晗 陈海泉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5209-5217,共9页
由于海洋环境复杂多变以及串并混联构型海上稳定廊桥动力学特性的复杂,海上稳定廊桥工作过程的动力学特性分析一直是相关研究过程中的重点和难点。针对这一问题,首先,基于矢量法和凯恩方法得出海上稳定廊桥各部件投影矩阵与Jacobi矩阵... 由于海洋环境复杂多变以及串并混联构型海上稳定廊桥动力学特性的复杂,海上稳定廊桥工作过程的动力学特性分析一直是相关研究过程中的重点和难点。针对这一问题,首先,基于矢量法和凯恩方法得出海上稳定廊桥各部件投影矩阵与Jacobi矩阵以及在广义坐标系下的动力学方程,运用凯恩方法和虚功原理得出海上稳定廊桥整体显式动力学模型;其次,基于Simulink搭建MATLAB与Adams联合仿真模型,并以MSS工具箱对船舶的模拟运动为激励进行分析。最后,在有、无人员货物转运两种工况下,进行理论计算与仿真分析,验证所建立模型的正确性。进一步,研究不同质量的负载对支链驱动力的影响,以及对海上稳定廊桥的补偿效果进行分析。研究成果对海上稳定廊桥的研制和实船应用具有一定指导意义。 展开更多
关键词 海上稳定廊桥 动力学模型 凯恩方法 虚功原理 联合仿真
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一种三自由度稳定廊桥试验台动力学分析与试验研究
11
作者 邱建超 曹彪 +3 位作者 唐祖定 方一格 王生海 魏昌淼 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期101-106,共6页
海上廊桥在作业时由于受到风、浪、流等载荷的扰动会产生较大摇摆,极大地降低了作业安全。针对该问题设计一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥试验台。文章首先建立不规则海浪模型以及海上廊桥的运动学数学模型,基于朗格朗日法建立... 海上廊桥在作业时由于受到风、浪、流等载荷的扰动会产生较大摇摆,极大地降低了作业安全。针对该问题设计一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥试验台。文章首先建立不规则海浪模型以及海上廊桥的运动学数学模型,基于朗格朗日法建立了该试验台的动力学模型,应用Adams对试验台进行动力学仿真与分析,并搭建试验台进行试验研究,试验结果验证了三自由度稳定廊桥试验台设计合理具有良好的运动补偿效果。 展开更多
关键词 海上廊桥 试验台 运动学分析 运动补偿
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船用起重机磁流变防摆装置动力学分析和实验验证 被引量:5
12
作者 邓晨旭 孙海龙 +4 位作者 赵明慧 李云龙 王生海 韩广冬 陈海泉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7395-7405,共11页
为了解决船用起重机在执行吊装转运作业时,货物出现摆动降低工作效率且极易造成安全事故的问题,将磁流变技术引入船用起重机防摆领域,设计了一种机械式防摆装置。推导了船-起重机-吊点-防摆装置-吊重的三维动力学模型。对装置的防摆效... 为了解决船用起重机在执行吊装转运作业时,货物出现摆动降低工作效率且极易造成安全事故的问题,将磁流变技术引入船用起重机防摆领域,设计了一种机械式防摆装置。推导了船-起重机-吊点-防摆装置-吊重的三维动力学模型。对装置的防摆效果进行分析,结果表明,当输入给磁流变防摆装置恒定电流时,随着电流增大,防摆效果愈加明显,在设定工作背景下,当给定电流2 A时,对面内角及面外角的抑制分别为75%、82%。为了优化控制策略,降低能耗,提高防摆的鲁棒性,设计了变论域模糊PID(variable universe fuzzy PID,VUFPID)控制器。采用VUFPID控制器时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为85%和83%,能耗约为113 J;采用A组恒定电流时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为60%和68%,能耗约为140 J;采用B组恒定电流时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为50%和58%,能耗约为110 J。可见采用VUFPID后,能实现低能耗、效果明显的防摆作用。最后搭建实物样机,验证了磁流变防摆装置的有效性。 展开更多
关键词 船用起重机 磁流变技术 防摆 动力学模型 VUFPID
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基于粒子群算法的船用起重机防摆装置结构优化设计 被引量:5
13
作者 孙泽文 王生海 +2 位作者 安淋 韩广冬 陈海泉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11441-11448,共8页
船用起重机在海上作业时因风浪引起吊重摆动导致作业风险较高,需要对起重机加装相应的防摆装置,而在起重机上加装防摆装置会增加起重机负荷影响工作效率,因此需要对船用起重机防摆装置结构进行轻量化设计。针对船用起重机防摆装置,以装... 船用起重机在海上作业时因风浪引起吊重摆动导致作业风险较高,需要对起重机加装相应的防摆装置,而在起重机上加装防摆装置会增加起重机负荷影响工作效率,因此需要对船用起重机防摆装置结构进行轻量化设计。针对船用起重机防摆装置,以装置结构重量最小作为优化目标建立结构优化数学模型。使用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)对船用起重机防摆装置进行结构优化设计并对算法参数进行改进。经过优化后,结构总重量较优化前降低了28.64%。对优化过程和结果的分析表明,与结构优化中常用的遗传算法进行比较,PSO算法相比遗传算法可以快速收敛到全局最优解,求解精度高且算法运行稳定,优化后效果满足工程实际应用的需求。验证了PSO算法在船用起重机防摆装置结构优化设计中具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 船用起重机 防摆装置 粒子群算法 结构优化
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养殖工船养殖舱清洁系统的设计与清洁能力分析 被引量:1
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作者 郭宇 刘璧钺 +2 位作者 方波 施海涛 孟繁涛 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-9,共9页
为解决养殖工船养殖舱壁固体废料附着堆积、人工清洁效率低、不能及时清理等问题,设计了一种适用于养殖工船养殖舱的清洁系统。该清洁系统结合养殖舱的养殖特点,设计有清洁装置、绕行装置、传动装置以及排污装置。通过仿真试验分析,得... 为解决养殖工船养殖舱壁固体废料附着堆积、人工清洁效率低、不能及时清理等问题,设计了一种适用于养殖工船养殖舱的清洁系统。该清洁系统结合养殖舱的养殖特点,设计有清洁装置、绕行装置、传动装置以及排污装置。通过仿真试验分析,得到系统合适的运行速度以及清洁装置不同工况下的清洁效率。结果显示,系统的运行速度应该控制在0.5 m/s以内,运行速度越慢,系统的清洁效率越高,提高毛刷的转速能够有效提高清洁效率。毛刷在单位路径下的工作圈数与清洁效率正相关,当运行速度为0.2 m/s、转速为190 r/min时,清洁效果比较理想。清污刮板为30°时,可有效清除残留附着物。研究表明,该清洁系统可解决养殖舱在养殖过程中的清洁问题,且结构紧凑有效,具有较高的工作效率和性价比,有较好的推广价值。 展开更多
关键词 养殖舱 清洁装置 清洁效率 流场仿真 光滑粒子流 养殖工船
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海洋环境监测平台数据采集吊舱减摇装置动力学分析与试验 被引量:1
15
作者 李文松 李明智 +3 位作者 王生海 王刚 王玺华 万殿鹏 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第6期49-60,共12页
随着海洋牧场建设向纵深发展,环境监测平台已广泛应用于海洋牧场海水养殖环境监测中。针对生产使用的海洋环境监测平台数据采集吊舱布放回收过程中因受风、浪、流影响下出现的电缆断裂损坏问题,设计了一种海上平台吊舱减摇装置。基于牛... 随着海洋牧场建设向纵深发展,环境监测平台已广泛应用于海洋牧场海水养殖环境监测中。针对生产使用的海洋环境监测平台数据采集吊舱布放回收过程中因受风、浪、流影响下出现的电缆断裂损坏问题,设计了一种海上平台吊舱减摇装置。基于牛顿第二定律建立了海上平台横摇、纵摇激励下的吊舱减摇装置动力学模型,并使用Matlab/Simulink软件进行了数值仿真分析,比较了有无减摇装置情况下吊舱摆幅的变化情况。结果显示:在有减摇装置的情况下,吊舱的面内角摆动幅度可减小约66.9%,面外角摆动幅度可减小约69%,平均减摇比为67.95%,在已有的理论基础上搭建了样机并进行了试验验证。结果显示,吊舱减摇装置对吊舱的摆幅具有明显的抑制作用,面内角摆动幅度可减小约73.5%。研究表明,吊舱减摇装置对提高海洋牧场监测平台数据采集系统的可靠性与安全性具有重要的实践指导意义。 展开更多
关键词 海上平台 数据采集吊舱 减摇装置 动力学分析
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用于海上风力发电机的改进船载登乘栈桥主动波浪补偿方法 被引量:1
16
作者 樊帆 郑皓 +2 位作者 吴伟 石山 彭赛锋 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第2期20-28,共9页
在维修海上风力发电机时发现传统船载登乘栈桥主动波浪补偿系统存在求解精度低、控制响应慢的问题。为此,提出基于Denavit-Hartenburg法的栈桥空间位姿解算方法,并使用参考系转换的方法降低逆运动求解难度;设计前馈Smith预估补偿PID控制... 在维修海上风力发电机时发现传统船载登乘栈桥主动波浪补偿系统存在求解精度低、控制响应慢的问题。为此,提出基于Denavit-Hartenburg法的栈桥空间位姿解算方法,并使用参考系转换的方法降低逆运动求解难度;设计前馈Smith预估补偿PID控制器,解决传统PID控制器跟踪动态信号存在的长延时问题;结合船载登乘栈桥的动力学模型,采用Simulink软件进行仿真控制实验。实验结果表明,在低海况且控制系统的延迟时间取0.24 s时,改进后的船载登乘栈桥主动波浪补偿方法使栈桥的最大偏移量减小了79.3%,以平均偏移标准差作为栈桥稳定性评估依据时其稳定性提升了79.6%。由此可见:该补偿方法具有良好的波浪补偿能力,同时还具有快速求解和时间延迟包容性等优点,有利于提高实时补偿系统的整体控制精度和响应速度。 展开更多
关键词 船载登乘栈桥 波浪补偿 电液伺服系统 SMITH预估器
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海上风电登靠步桥发展与关键技术研究综述 被引量:2
17
作者 张彦方 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期48-58,共11页
海上风电登靠步桥的应用可确保海上风电风力涡轮机的正常运行,能够为优化登靠操作、提高风电项目运维效率以及降低成本提供支持。从登靠步桥的发展历程以及技术进展的角度进行概述,分析国内外在该领域的主要装备及其性能,同时围绕运动... 海上风电登靠步桥的应用可确保海上风电风力涡轮机的正常运行,能够为优化登靠操作、提高风电项目运维效率以及降低成本提供支持。从登靠步桥的发展历程以及技术进展的角度进行概述,分析国内外在该领域的主要装备及其性能,同时围绕运动感知与数据分析、补偿控制与执行、结构设计与可靠性以及新材料应用等方面对海上风电登靠步桥关键技术进行讨论。指出并联平台是主流的海上风电登靠步桥执行机构,波浪补偿是设备性能的核心以及竞争力来源,先进的波浪补偿技术有赖于传感器技术、人工智能等多学科的发展。分析结果可为海上风电登靠步桥领域的后续技术探索提供参考。 展开更多
关键词 海上风电 海上登靠步桥 STEWART平台 波浪补偿 运动预报
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科考船机舱结构异常振动定位与控制方法 被引量:2
18
作者 蔡晓涛 沈国良 +2 位作者 董佳欢 黄志武 王烨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第5期991-996,共6页
针对某科考船在系泊阶段出现的机舱异常结构振动现象,结合实船振动测试数据,通过频域分析方法,进行结构振动源识别与振动传递分析。数据分析结果显示甲板异常振动频率与发电机组机脚频率相同,通过有限元仿真计算出中间质量的固有模态,... 针对某科考船在系泊阶段出现的机舱异常结构振动现象,结合实船振动测试数据,通过频域分析方法,进行结构振动源识别与振动传递分析。数据分析结果显示甲板异常振动频率与发电机组机脚频率相同,通过有限元仿真计算出中间质量的固有模态,与发电机组基频、发火频率及其倍频均不吻合,故排除发电机组与中间质量共振导致产生异常振动的可能性,结合上船勘验将结构振动异常故障定位于燃油管系。依据发电机组不同测点的振动频谱特征,得出发电机组的基座振动与燃油管振动存在正相关。因此在后续试验中对该管系进行振动控制。结果表明,燃油管系减振后机舱异常结构振动衰减,发电机组双层隔振装置的隔振效果由20.8 dB提升到36.6 dB,甲板振速由25.3 mm/s降低到8.1 mm/s,说明机舱结构异常振动问题得到较好的解决。 展开更多
关键词 科考船 结构振动 振动定位 振动控制 隔振效果
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非惯性系下舰载稳定平台动力学建模与分析 被引量:6
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作者 仇伟晗 牛安琪 +3 位作者 王生海 邱建超 范昆龙 陈海泉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期186-194,共9页
为解决舰船在恶劣海况下产生的大幅度、多维度的不规则摇荡运动,提出了一种6-DOF并联平台隔离舰船运动的方案,并对该方案的动力学特性进行了深入研究。首先,基于矢量关系推导该平台构件在惯性坐标下的速度、Jacobi矩阵和能量方程式,由... 为解决舰船在恶劣海况下产生的大幅度、多维度的不规则摇荡运动,提出了一种6-DOF并联平台隔离舰船运动的方案,并对该方案的动力学特性进行了深入研究。首先,基于矢量关系推导该平台构件在惯性坐标下的速度、Jacobi矩阵和能量方程式,由拉格朗日方程和虚功原理得到其在非惯性系下的显式动力学方程。其次,利用Adams搭建该平台的虚拟缩比模型,采用P-M波谱和响应幅值算子模拟复杂海况下舰船的摇荡运动,基于SIMULINK软件实现MATLAB软件与Adams软件联合仿真。最后,计算分析5级海况下的运动实例,理论结果与仿真结果的驱动力误差在0.11%内,验证了本文动力学模型的正确性,且计算结果表明,平台可分别补偿船舶95.7%、97.7%和87.9%的横、纵和艏摇运动,验证了所提方案的有效性。研究结果对非惯性系下舰载稳定平台的动力学控制具有指导意义。 展开更多
关键词 非惯性系 拉格朗日动力学建模 虚功原理 显示动力学方程 联合仿真
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水下机器人回收装置的动力学分析与实验验证 被引量:2
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作者 孙海龙 邓晨旭 +4 位作者 唐峥 赵明慧 王生海 韩广冬 陈海泉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期6072-6081,共10页
为提高水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)布放回收过程中的效率和安全性,通过以船舶起重机为基础研究了一种不仅可以通过电机自主调节吊笼的姿态而且能够利用绳索减摇使回收过程更加稳定的AUV水面布放回收装置,建立了... 为提高水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)布放回收过程中的效率和安全性,通过以船舶起重机为基础研究了一种不仅可以通过电机自主调节吊笼的姿态而且能够利用绳索减摇使回收过程更加稳定的AUV水面布放回收装置,建立了船-起重机-吊点-减摇装置-吊笼的三维动力学模型,首先通过Adams搭建虚拟样机进行动力学仿真,得出了当利用电机调节吊笼开口方向时4根绳索的拉力的变化和吊笼的姿态变化,然后利用MATLAB联合仿真采用PID控制策略对其进行了减摇的仿真分析,验证了减摇方案的可行性。在已有的理论基础上搭建了实验样机进行了实验验证。结果表明:在受船舶激励的情况下,横摇的减摇效果达70%;纵摇的减摇效果达60%,电机进行姿态调整时各个绳索的拉力稳定能够完成姿态调整,能够有效地完成布放回收工作。可见当AUV靠近吊笼时依靠姿态调整电机进行姿态调整,能保证AUV进入吊笼;当AUV进入吊笼以后本装置有良好的减摇效果,使回收过程更加稳定。 展开更多
关键词 绳驱动 姿态自主调节 回收稳定 AUV布放回收 动力学分析
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