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基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制器设计
被引量:
4
1
作者
王晓飞
张葆华
+1 位作者
褚德英
张靖伦
《船海工程》
2012年第1期135-137,141,共4页
针对欠驱动船舶路径跟踪控制系统中存在风、浪、流等外界干扰的影响,将船舶运动模型转化到Serret-Frenet标架下进行研究,通过引入重定义输出将原单输入多输出控制系统转化为单输入单输出控制系统,并将解析模型预测控制与非线性观测器相...
针对欠驱动船舶路径跟踪控制系统中存在风、浪、流等外界干扰的影响,将船舶运动模型转化到Serret-Frenet标架下进行研究,通过引入重定义输出将原单输入多输出控制系统转化为单输入单输出控制系统,并将解析模型预测控制与非线性观测器相结合,提出一种鲁棒路径跟踪控制算法。该算法能够使欠驱动船舶跟踪并镇定于给定的参考路径。计算机仿真结果表明,所提出的控制器具有良好的控制性能以及鲁棒性能。
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关键词
欠驱动船舶
Serret-Frenet标架
路径跟踪
模型预测控制
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职称材料
慢漂运动下多成分锚泊线阻尼参数研究
2
作者
杨勇
陈佳欣
黄山
《舰船科学技术》
北大核心
2015年第10期36-41,共6页
锚泊线提供的阻尼力对平台耦合运动特别是慢漂运动响应有显著影响。以应用于工程的多成分锚泊线为研究对象,阐述了锚泊阻尼的定义与研究方法。借助海工软件Orca Flex进行时域非线性动力分析,选取上部平台慢漂运动的周期与振幅、流速大...
锚泊线提供的阻尼力对平台耦合运动特别是慢漂运动响应有显著影响。以应用于工程的多成分锚泊线为研究对象,阐述了锚泊阻尼的定义与研究方法。借助海工软件Orca Flex进行时域非线性动力分析,选取上部平台慢漂运动的周期与振幅、流速大小与流速分布形式、锚泊线拖曳力系数、附加质量系数,研究锚泊阻尼与它们的关系,探讨锚泊线各成分贡献阻尼受水动力系数变化的影响。结果表明除附加质量系数外,其余参数对锚泊阻尼有较大影响,钢链成分锚泊线贡献阻尼对水动力系数改变较敏感。本文结论可为海洋浮式平台锚泊系统设计提供参考。
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关键词
锚泊阻尼
多成分锚泊线
慢漂运动
参数研究
非线性动力分析
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职称材料
两种船舶动力定位系统滤波方法的分析与比较(英文)
被引量:
5
3
作者
郭娟
邹早建
王晓飞
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013年第6期592-603,共12页
海洋平台和很多海上工作船舶都装备了动力定位系统。开展船舶动力定位系统及其控制效果的研究在海洋工程领域具有重要的意义。文章分别采用两种滤波和状态估计方法,即卡尔曼滤波器和非线性被动观测器,对一阶波浪力干扰的高频船舶运动测...
海洋平台和很多海上工作船舶都装备了动力定位系统。开展船舶动力定位系统及其控制效果的研究在海洋工程领域具有重要的意义。文章分别采用两种滤波和状态估计方法,即卡尔曼滤波器和非线性被动观测器,对一阶波浪力干扰的高频船舶运动测量信号进行滤波并得到低频船舶运动信号。这两种方法分别用于基于运动学和动力学理论建立的船舶运动线性模型和非线性模型;控制算法采用的是实际应用中简单有效的PID控制器。通过在一艘专门用于动态定位和航迹跟踪研究的补给船模型上进行计算机仿真和对结果进行比较分析, 验证了所设计的两套控制模型的控制效果并证实了基于非线性被动观测器的非线性模型优于基于卡尔曼滤波器的线性模型。
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关键词
船舶动力定位
卡尔曼滤波器
非线性被动观测器
控制系统
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职称材料
船用系泊设备结构加强形式改进
被引量:
2
4
作者
朱荣荣
周骏
《船海工程》
北大核心
2022年第3期47-50,55,共5页
考虑到系泊设备在作业过程中会受到很大的载荷,必须对其相关的船体结构进行局部加强和强度校核,以某型深水铺管船系泊设备布置方案为例,利用有限元计算软件对艉部系泊设备加强设计方案进行强度校核,为有效控制空船重量,采用区域板架结...
考虑到系泊设备在作业过程中会受到很大的载荷,必须对其相关的船体结构进行局部加强和强度校核,以某型深水铺管船系泊设备布置方案为例,利用有限元计算软件对艉部系泊设备加强设计方案进行强度校核,为有效控制空船重量,采用区域板架结构加强形式替代对位加强形式的改进方案,并对两种加强方式进行比较。
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关键词
系泊设备
支撑结构
有限元计算
许用应力
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职称材料
粘结橡胶环的载荷—压缩关系(英文)
5
作者
郑轶刊
张世联
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期363-379,共17页
粘结橡胶环在很多工程领域被广泛应用于缓冲冲击。这些应用一般都要求掌握橡胶垫准确的载荷压缩关系。但以往的研究仅讨论了橡胶柱体而忽略了橡胶环,而且仅少数研究是基于连续介质力学理论的。文章推导了刚性板间不可压缩橡胶环在三种...
粘结橡胶环在很多工程领域被广泛应用于缓冲冲击。这些应用一般都要求掌握橡胶垫准确的载荷压缩关系。但以往的研究仅讨论了橡胶柱体而忽略了橡胶环,而且仅少数研究是基于连续介质力学理论的。文章推导了刚性板间不可压缩橡胶环在三种边界条件下的载荷—压缩关系,考虑了Mooney-Rivlin材料,并基于连续介质力学理论进行了推导。文中将推导公式的计算结果与有限元计算结果进行了比较,证明了这些公式有足够的精度,适用于各种形状系数和材料参数,在有限应变下仍然适用。最后,文中还给出了典型橡胶环的载荷—压缩曲线,并对不同边界条件下的压缩刚度特性进行了讨论。
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关键词
载荷—压缩关系
橡胶环
Mooney-Rivlin
边界条件
有限应变
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职称材料
题名
基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制器设计
被引量:
4
1
作者
王晓飞
张葆华
褚德英
张靖伦
机构
上海
交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海
振华
重工
(
集团
)
股份有限公司
海上
重工
设计
研究院
天津大学建筑工程学院
出处
《船海工程》
2012年第1期135-137,141,共4页
基金
国家自然科学基金(50779033)
国家863计划(2007AA11Z250)资助项目
文摘
针对欠驱动船舶路径跟踪控制系统中存在风、浪、流等外界干扰的影响,将船舶运动模型转化到Serret-Frenet标架下进行研究,通过引入重定义输出将原单输入多输出控制系统转化为单输入单输出控制系统,并将解析模型预测控制与非线性观测器相结合,提出一种鲁棒路径跟踪控制算法。该算法能够使欠驱动船舶跟踪并镇定于给定的参考路径。计算机仿真结果表明,所提出的控制器具有良好的控制性能以及鲁棒性能。
关键词
欠驱动船舶
Serret-Frenet标架
路径跟踪
模型预测控制
Keywords
under-actuated ship
Serret-Frenet frame
path following
model predictive control.
分类号
U661 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
慢漂运动下多成分锚泊线阻尼参数研究
2
作者
杨勇
陈佳欣
黄山
机构
上海
外高桥造船
有限公司
上海
外高桥造船海洋工程
设计
有限公司
上海
振华
重工
(
集团
)
股份有限公司
海上
重工
设计
研究院
哈尔滨工程大学船舶工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2015年第10期36-41,共6页
文摘
锚泊线提供的阻尼力对平台耦合运动特别是慢漂运动响应有显著影响。以应用于工程的多成分锚泊线为研究对象,阐述了锚泊阻尼的定义与研究方法。借助海工软件Orca Flex进行时域非线性动力分析,选取上部平台慢漂运动的周期与振幅、流速大小与流速分布形式、锚泊线拖曳力系数、附加质量系数,研究锚泊阻尼与它们的关系,探讨锚泊线各成分贡献阻尼受水动力系数变化的影响。结果表明除附加质量系数外,其余参数对锚泊阻尼有较大影响,钢链成分锚泊线贡献阻尼对水动力系数改变较敏感。本文结论可为海洋浮式平台锚泊系统设计提供参考。
关键词
锚泊阻尼
多成分锚泊线
慢漂运动
参数研究
非线性动力分析
Keywords
mooring line damping
multi-component mooring line
slow drift motion
parameter study
non-linear dynamic analysis
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
两种船舶动力定位系统滤波方法的分析与比较(英文)
被引量:
5
3
作者
郭娟
邹早建
王晓飞
机构
上海
交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海
交通大学海洋工程国家重点实验室
上海
振华
重工
(
集团
)
股份有限公司
海上
重工
设计
研究院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013年第6期592-603,共12页
基金
Supported by the Special Research Fund for the Doctoral Program of the Ministry of Education of China(Grant No.20110073110009)
文摘
海洋平台和很多海上工作船舶都装备了动力定位系统。开展船舶动力定位系统及其控制效果的研究在海洋工程领域具有重要的意义。文章分别采用两种滤波和状态估计方法,即卡尔曼滤波器和非线性被动观测器,对一阶波浪力干扰的高频船舶运动测量信号进行滤波并得到低频船舶运动信号。这两种方法分别用于基于运动学和动力学理论建立的船舶运动线性模型和非线性模型;控制算法采用的是实际应用中简单有效的PID控制器。通过在一艘专门用于动态定位和航迹跟踪研究的补给船模型上进行计算机仿真和对结果进行比较分析, 验证了所设计的两套控制模型的控制效果并证实了基于非线性被动观测器的非线性模型优于基于卡尔曼滤波器的线性模型。
关键词
船舶动力定位
卡尔曼滤波器
非线性被动观测器
控制系统
Keywords
ship dynamic positioning
Kalman filter
nonlinear passive observer
control system
分类号
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
船用系泊设备结构加强形式改进
被引量:
2
4
作者
朱荣荣
周骏
机构
上海
振华
重工
(
集团
)
股份有限公司
海上
重工
设计
研究院
出处
《船海工程》
北大核心
2022年第3期47-50,55,共5页
基金
上海市优秀技术带头人计划资助项目(19XD1433400)。
文摘
考虑到系泊设备在作业过程中会受到很大的载荷,必须对其相关的船体结构进行局部加强和强度校核,以某型深水铺管船系泊设备布置方案为例,利用有限元计算软件对艉部系泊设备加强设计方案进行强度校核,为有效控制空船重量,采用区域板架结构加强形式替代对位加强形式的改进方案,并对两种加强方式进行比较。
关键词
系泊设备
支撑结构
有限元计算
许用应力
Keywords
mooring equipment
reinforcements
finite element calculation
allowable stress
分类号
U663 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
粘结橡胶环的载荷—压缩关系(英文)
5
作者
郑轶刊
张世联
机构
上海
振华
重工
(
集团
)
股份有限公司
上海
交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期363-379,共17页
文摘
粘结橡胶环在很多工程领域被广泛应用于缓冲冲击。这些应用一般都要求掌握橡胶垫准确的载荷压缩关系。但以往的研究仅讨论了橡胶柱体而忽略了橡胶环,而且仅少数研究是基于连续介质力学理论的。文章推导了刚性板间不可压缩橡胶环在三种边界条件下的载荷—压缩关系,考虑了Mooney-Rivlin材料,并基于连续介质力学理论进行了推导。文中将推导公式的计算结果与有限元计算结果进行了比较,证明了这些公式有足够的精度,适用于各种形状系数和材料参数,在有限应变下仍然适用。最后,文中还给出了典型橡胶环的载荷—压缩曲线,并对不同边界条件下的压缩刚度特性进行了讨论。
关键词
载荷—压缩关系
橡胶环
Mooney-Rivlin
边界条件
有限应变
Keywords
load-compression relationship
rubber ring
mooney-rivlin
boundary condition
finite strain
分类号
O342 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于解析模型预测控制的欠驱动船舶路径跟踪控制器设计
王晓飞
张葆华
褚德英
张靖伦
《船海工程》
2012
4
在线阅读
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职称材料
2
慢漂运动下多成分锚泊线阻尼参数研究
杨勇
陈佳欣
黄山
《舰船科学技术》
北大核心
2015
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
两种船舶动力定位系统滤波方法的分析与比较(英文)
郭娟
邹早建
王晓飞
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
船用系泊设备结构加强形式改进
朱荣荣
周骏
《船海工程》
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
粘结橡胶环的载荷—压缩关系(英文)
郑轶刊
张世联
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2016
0
在线阅读
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职称材料
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