船舶减摇技术研究进展 被引量：25

1

作者 董美华 马汝建 赵东 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期183-188,共6页

综述船舶常用减摇装置的研究现状,指出单一减摇装置在功能上的局限性和大型船舶采用综合减摇装置的必要性,通过对目前出现的综合减摇装置和技术的研究现状分析,得出综合减摇装置的减摇性能远远好于单一减摇装置的性能,船舶减摇技术将来... 综述船舶常用减摇装置的研究现状,指出单一减摇装置在功能上的局限性和大型船舶采用综合减摇装置的必要性,通过对目前出现的综合减摇装置和技术的研究现状分析,得出综合减摇装置的减摇性能远远好于单一减摇装置的性能,船舶减摇技术将来的主要发展趋势是大力发展综合减摇技术。 展开更多

关键词 船舶减摇 减摇鳍 减摇水舱 舵减摇 综合减摇装置

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船舶舵鳍联合控制的综述 被引量：4

2

作者 王新屏 张显库 关巍 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第2期20-25,29,共7页

船舶舵鳍联合控制是在鳍减摇和舵减摇基础上发展起来的一种减摇方式,也是船舶减摇控制领域的一个重要研究课题,它能在克服鳍减摇和舵减摇缺点的同时提高减摇效果,通过对舵鳍联合控制的研究情况的综述和总结,概述了舵鳍联合控制的优点及... 船舶舵鳍联合控制是在鳍减摇和舵减摇基础上发展起来的一种减摇方式,也是船舶减摇控制领域的一个重要研究课题,它能在克服鳍减摇和舵减摇缺点的同时提高减摇效果,通过对舵鳍联合控制的研究情况的综述和总结,概述了舵鳍联合控制的优点及发展过程,并根据国内外现有的研究情况,分析和讨论了舵鳍联合控制的发展趋势。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 减摇 舵鳍联合 减摇鳍 舵减摇 综述

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减摇鳍-减摇水舱综合减摇实验装置的研究 被引量：7

3

作者 于立君 金鸿章 +1 位作者 王辉 梁利华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期25-30,35,共7页

采用了减摇鳍-减摇水舱综合减摇的数学模型,对综合减摇数学模型在实验装置上的实现方法进行了分析。通过用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法可以实现台架模拟船舶的横摇运动,通过对船舶-水舱系统数学模型的分析,可用近似二项式替代的方... 采用了减摇鳍-减摇水舱综合减摇的数学模型,对综合减摇数学模型在实验装置上的实现方法进行了分析。通过用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法可以实现台架模拟船舶的横摇运动,通过对船舶-水舱系统数学模型的分析,可用近似二项式替代的方法来简化船舶-水舱系统数学模型,并通过仿真选出了较理想的近似参数值,使综合减摇数学模型在实验装置上的实现成为可能。通过对综合减摇理论数学模型和综合减摇实验装置模型的仿真分析,可以看出两者有较好的相似性,说明用文中综合减摇实验装置来模拟综合减摇系统的实现方法是可行的。 展开更多

关键词 减摇鳍 减摇水舱 综合减摇 实验装置

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基于摇摆台装置模拟综合减摇系统的方法研究 被引量：3

4

作者 于立君 金鸿章 +1 位作者 王辉 梁利华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1014-1019,共6页

以船舶—减摇鳍—减摇水舱综合减摇系统为研究对象,分析了引入减摇鳍和减摇水舱后方程的特点,并依据摇摆台模拟船舶横摇运动的原理对综合减摇数学模型进行分析,确定用摇摆台模拟综合减摇系统的方法.针对摇摆台物理模型和综合减摇系统数... 以船舶—减摇鳍—减摇水舱综合减摇系统为研究对象,分析了引入减摇鳍和减摇水舱后方程的特点,并依据摇摆台模拟船舶横摇运动的原理对综合减摇数学模型进行分析,确定用摇摆台模拟综合减摇系统的方法.针对摇摆台物理模型和综合减摇系统数学模型的特点,确定了减摇鳍扶正力矩的引入方法、摇摆台—水舱模型横摇阻尼力矩系数计算方法以及摇摆台—水舱物理模型的传递函数,使综合减摇数学模型在实验台上实现.通过对比分析综合减摇实验台装置的仿真波形和综合减摇系统理论数学模型的仿真波形以及二者仿真统计数据,可以看出基于摇摆台装置模拟综合减摇系统的方法是可行的,可为综合减摇实验研究提供理论基础. 展开更多

关键词 减摇鳍 减摇水舱 摇摆台 综合减摇

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舵/鳍联合减摇的H_∞控制方法 被引量：2

5

作者 刘彦文 苗秋妍 +1 位作者 刘胜 高振国 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第5期595-598,共4页

针对舵/鳍联合减摇控制系统的特点,提出了一种新的基于正实性设计思想的H∞控制方案,并根据设计结果对控制器参数进行了综合调节。采用H∞混合灵敏度设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,对舵减摇控制回路和减摇鳍控制回路... 针对舵/鳍联合减摇控制系统的特点,提出了一种新的基于正实性设计思想的H∞控制方案,并根据设计结果对控制器参数进行了综合调节。采用H∞混合灵敏度设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,对舵减摇控制回路和减摇鳍控制回路进行了设计,并且详细地给出了各个权函数的确定过程。在设计过程中不但考虑了舵机和鳍机的非线性限制,还分析了Bode积分定理对性能的约束条件,在系统的性能和控制输出之间进行了折衷,给出了一组最优的设计结果。仿真结果表明,所设计的H∞控制系统在相应的频带内具有指定的性能,系统在不同海况,不同遭遇角时,都取得了很高的减摇率。而且在对象存在摄动的情况下系统仍具有最优的性能和很好的鲁棒稳定性。 展开更多

关键词 H∞控制 舵/鳍联合减摇 Bode积分 性能约束

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鳍/舵减摇双重控制的H_∞设计 被引量：2

6

作者 刘彦文 王广雄 李栋良 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期102-107,113,共7页

针对具有两个不同执行机构,而且两个控制通道的动态特性也不一样的双重控制问题,提出了这类系统的设计方法并应用于用鳍和舵来减摇的系统。对这种合成控制进行了设计。指出两个回路的Nyquist曲线应在船的自然频率上都做到零相移,这样舵... 针对具有两个不同执行机构,而且两个控制通道的动态特性也不一样的双重控制问题,提出了这类系统的设计方法并应用于用鳍和舵来减摇的系统。对这种合成控制进行了设计。指出两个回路的Nyquist曲线应在船的自然频率上都做到零相移,这样舵和减摇鳍的响应才有可能叠加以增强减摇效果。为此提出用H∞控制来保证零相移,并采用灵敏度函数作为系统的性能指标。详细讨论了H∞设计中的权函数选择问题。给出了鳍/舵合成减摇系统的仿真结果,仿真中还考虑了舵伺服系统速率限制对减摇的影响。 展开更多

关键词 减摇 减摇鳍 舵减摇 合成控制 H∞设计

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Bode积分定理在舵减摇H_∞设计中应用 被引量：2

7

作者 刘彦文 刘胜 綦志刚 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期90-95,共6页

针对舵减摇系统的H∞混合灵敏度问题,研究了控制系统设计中的限制因素,指出舵减摇控制系统的性能(灵敏度特性)要受到Bode积分定理的约束,因此在船舶横摇自然频率附近的频段内性能不能做到太低。考虑这些限制条件,并从基本的性能要求出发... 针对舵减摇系统的H∞混合灵敏度问题,研究了控制系统设计中的限制因素,指出舵减摇控制系统的性能(灵敏度特性)要受到Bode积分定理的约束,因此在船舶横摇自然频率附近的频段内性能不能做到太低。考虑这些限制条件,并从基本的性能要求出发,详细说明了舵减摇系统H∞设计中权函数的确定。经过多次重新设计和对比,给出了一组最为合理的设计结果。仿真结果表明,所设计的H∞控制系统满足性能要求,而且取得了很高地减摇效果。 展开更多

关键词 舵减摇 H∞设计 Bode积分 混合灵敏度

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舵减摇控制系统的开环增益成形设计 被引量：2

8

作者 梁利华 刘彦文 李栋良 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期245-248,共4页

针对船舶航向/舵减横摇控制系统的特点,提出了一种新的设计方案。对舵减横摇控制回路,基于开环增益成形的思想,通过指定闭环灵敏度函数的幅频特性形状,得到相应的舵减横摇控制器。在设计过程中不但考虑了对象的非最小相位特性,还分析了B... 针对船舶航向/舵减横摇控制系统的特点,提出了一种新的设计方案。对舵减横摇控制回路,基于开环增益成形的思想,通过指定闭环灵敏度函数的幅频特性形状,得到相应的舵减横摇控制器。在设计过程中不但考虑了对象的非最小相位特性,还分析了Bode积分定理对性能的约束条件,在系统的性能和控制输出之间进行了折衷,给出了一组优化设计结果。对航向控制回路,应用混合灵敏度问题设计了H∞航向控制器。设计指标是在保证船舶能很好的跟踪航向指令的前提下尽可能的减小艏摇控制回路和横摇控制回路之间的耦合作用。仿真结果表明,所设计的舵减摇控制系统满足性能要求,取得了较高的减摇率,而且横摇运动对航向的影响很小。通过对摄动后的对象进行仿真,进一步验证了系统具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 舵减摇 开环增益成形 Bode积分定理 性能要求

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低舵速下具有能量优化的舵鳍联合减摇研究 被引量：9

9

作者 金鸿章 王帆 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期945-950,共6页

针对目前舵/鳍联合减横摇系统对舵机转舵速度要求较高等问题,研究了一种在现有舵机低舵速条件下的舵/鳍联合减摇方法,可避免频繁操舵造成的舵机加剧磨损、燃料过度消耗等缺陷。依据操舵准则,在线修正原航向舵、减摇鳍指令,在允许的航向... 针对目前舵/鳍联合减横摇系统对舵机转舵速度要求较高等问题,研究了一种在现有舵机低舵速条件下的舵/鳍联合减摇方法,可避免频繁操舵造成的舵机加剧磨损、燃料过度消耗等缺陷。依据操舵准则,在线修正原航向舵、减摇鳍指令,在允许的航向偏差范围内,达到舵/鳍联合减摇的目的。通过对船舶航行阻力、能量损耗的分析,应用遗传算法对舵/鳍联合控制中的关键因子进行优化。最后在不同海情下与原舵、鳍系统进行模拟比较,验证了该方法的有效性。与其它舵/鳍联合系统不同,该方法无需对现有舵机、鳍系统进行改造或更换,具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 舵/鳍联合减摇 低速舵机 航行阻力与能量损耗 遗传算法

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基于硬件在环的舵鳍联合减摇实验系统设计

10

作者 宰德广 周岗 +2 位作者 邹令辉 陈永冰 李文魁 《船海工程》 北大核心 2019年第4期127-130,共4页

针对在实验室条件下如何验证船舶舵鳍联合减摇控制器性能和效果的问题,设计并构建基于Matlab/Simulink环境下的硬件在环仿真实验系统。该系统采用实际装备中的控制器,并在控制器中编写船舶航迹保持控制算法及舵鳍联合减摇的最优控制算法... 针对在实验室条件下如何验证船舶舵鳍联合减摇控制器性能和效果的问题,设计并构建基于Matlab/Simulink环境下的硬件在环仿真实验系统。该系统采用实际装备中的控制器,并在控制器中编写船舶航迹保持控制算法及舵鳍联合减摇的最优控制算法,利用实际的物理信号进行实时通信,完成半实物仿真实验,结果表明,该实验系统能够实现舵鳍联合减摇的模拟仿真,舵鳍联合减摇控制算法有效可行。 展开更多

关键词 硬件在环 实验仿真 舵鳍联合 减横摇 航迹控制

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基于反馈线性化的船舶舵鳍联合减摇MPC控制 被引量：5

11

作者 李晖 解莹楠 兰立奇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1753-1761,共9页

针对船舶运动系统具有非线性、强耦合、多变量等特性,并考虑海洋环境对船舶运动影响,建立了一个能够比较全面反映船舶运动本质特性的四自由度(纵荡、横荡、横摇、艏摇)运动非线性数学模型,基于模型预测控制是一种在控制领域得到实际应... 针对船舶运动系统具有非线性、强耦合、多变量等特性,并考虑海洋环境对船舶运动影响,建立了一个能够比较全面反映船舶运动本质特性的四自由度(纵荡、横荡、横摇、艏摇)运动非线性数学模型,基于模型预测控制是一种在控制领域得到实际应用的多变量优化控制策略,设计了基于反馈线性化的船舶舵鳍联合减摇模型预测控制(MPC)系统。在不同海情下,完成了横摇与航向联合控制仿真实验,结果表明:该控制方法鲁棒性强,既能实现精确的航向控制又能得到良好的减摇效果。 展开更多

关键词 舵鳍联合减摇 四自由度模型 反馈线性化 模型预测控制

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