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95000 t大型船舶喷气节能及水翼导流技术
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作者 梁鹏翔 杨维象 +1 位作者 曹建鑫 吴浩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期107-112,共6页
为探讨大型船舶喷气的节能效果以及分析水翼导流技术的可行性与关键问题,采用Mixture两相流模型和RANS k-ε湍流模型相结合,计入喷气消耗的功率,结合“净减阻率”的概念,构建大型平底气泡船粘性流场数值计算模型,探讨攻角、翼面到船底... 为探讨大型船舶喷气的节能效果以及分析水翼导流技术的可行性与关键问题,采用Mixture两相流模型和RANS k-ε湍流模型相结合,计入喷气消耗的功率,结合“净减阻率”的概念,构建大型平底气泡船粘性流场数值计算模型,探讨攻角、翼面到船底的距离、喷气口位置对导流效果的影响。数值计算结果表明,采用水翼导流可大幅降低喷气消耗功率,提高节能效果;距离与弦长之比d/C=0.3、攻角为6°~8°、喷气口至导缘的距离x/C=0.28时,水翼的综合导流效果最佳。直接向大型船舶底部喷气,能较大幅度降低船舶的航行阻力,但因喷气消耗的功率过大,节能效果不是特别明显。当采用水翼导流技术后,喷气的净减阻率大幅提高,由此可知,气层减阻技术应用于大型船舶的节能减排有效可行。 展开更多
关键词 喷气节能 水翼导流 净减阻率 数值计算
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改进的自由变形技术在船型优化中的应用
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作者 冯佰威 岳朝欢 +1 位作者 刘波 王健 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期401-409,437,共10页
针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标... 针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。 展开更多
关键词 自由变形 直接操作自由变形方法 船体曲面变形 船型优化 兴波阻力 总阻力 减阻设计 优化平台
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转动导管桨的水动力性能数值计算
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作者 顾建慧 周利兰 +1 位作者 李涛 李维 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期1-6,共6页
为了探讨转动导管螺旋桨的水动力性能,本文采用基于RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程的CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对不同导管剖面型式、不同导管转动角度下导管桨的敞水性能进行数值计算。首先,通过与实验结果的... 为了探讨转动导管螺旋桨的水动力性能,本文采用基于RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程的CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对不同导管剖面型式、不同导管转动角度下导管桨的敞水性能进行数值计算。首先,通过与实验结果的对比分析对所采用的数值计算方法进行了验证;然后,基于数值计算结果讨论了导管剖面型式变化、导管后添加舵及导管转动的情况下导管桨敞水性能的变化。结果表明,扭矩系数受导管剖面型式变化的影响比推力系数大,导管桨的推力系数基本不变,扭矩系数变小,敞水效率升高;导管后舵的存在使导管桨推力系数和扭矩系数都增大,但敞水效率几乎不变;导管转动后,推力系数在转动角度达一定值前略微增加,之后大幅下降,而扭矩系数一直大幅增大,敞水效率明显下降。 展开更多
关键词 转动导管 导管螺旋桨 敞水性能 数值计算
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大型船舶柴油机性能模拟及优化计算 被引量:4
4
作者 陈辉 涂环 任伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期488-492,497,共6页
在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平... 在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平台,以柴油机油耗为优化目标,以最高爆发压力、最高爆发压力与压缩压力之差、最高燃烧温度和排气温度低于限制值为约束条件,对标定工况下柴油机的压缩比和燃烧始点进行联合寻优.仿真计算结果表明,标定工况下柴油机的经济性和动力性均有一定改善. 展开更多
关键词 船舶柴油机 零维模型 性能优化
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无人航行器声隐身性能提升研究
5
作者 魏建红 向阳 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期206-211,272,共7页
针对小几何尺度的无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)中减振技术的应用问题,建立尺度较小的SUBOFF无人航行器有限元模型。分析其在典型激励下的声振特性,探讨阻振、吸振技术在UUV上的应用,并且基于声学黑洞结构设计UUV舱段,... 针对小几何尺度的无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)中减振技术的应用问题,建立尺度较小的SUBOFF无人航行器有限元模型。分析其在典型激励下的声振特性,探讨阻振、吸振技术在UUV上的应用,并且基于声学黑洞结构设计UUV舱段,分析其减振效果。研究结果表明:无人航行器结构振动和辐射噪声的峰值频率与整体和局部结构的模态频率关系较大。在推进电机基座、推力轴承基座等结构上应用阻振质量和动力吸振器可有效减小艇体振动,吸振器质量增加可改善吸振效果。设计声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)舱段并应用于艇体的中部均匀部分,可有效减小结构振动由激励源向船艏的传递,体现该方案的减振效果。 展开更多
关键词 声学 无人航行器 减振降噪技术 声学黑洞 阻振 吸振
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基于零空间的船舶自主靠泊自抗扰控制分配 被引量:1
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作者 杨凌 徐海祥 余文曌 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期128-136,共9页
[目的]针对船舶自主靠泊过程中遇到的环境载荷、岸壁效应、模型不确定以及控制分配误差等多源干扰的影响,提出一种基于零空间的自抗扰控制(ADRC)分配方法。[方法]首先,建立船舶靠泊运动数学模型、多源干扰模型和控制分配模型,并据此设... [目的]针对船舶自主靠泊过程中遇到的环境载荷、岸壁效应、模型不确定以及控制分配误差等多源干扰的影响,提出一种基于零空间的自抗扰控制(ADRC)分配方法。[方法]首先,建立船舶靠泊运动数学模型、多源干扰模型和控制分配模型,并据此设计神经网络扩张状态观测器(NNESO)实时估计船舶运动及其所受到的多源干扰;然后,引入零空间技术设计控制分配算法,并基于该方法实现先泊位外镇定再平行靠泊方案;最后,证明船舶自主靠泊系统在所提方法下所有误差信号一致最终有界,保证船舶自主靠泊过程的安全性。[结果]仿真对比结果表明,所提方法在轨迹跟踪效果与二次规划(QP)法近似的情况下,求解所需时间为其1.3%,艏向最大分配误差为伪逆法(PI)的36.51%。[结论]所提方法在满足靠泊运动控制精度的同时,求解所需时间明显缩短,最大分配误差显著降低,保证了控制分配的实时性与精确性。 展开更多
关键词 船舶靠泊 多源干扰 控制分配 零空间
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负泊松比夹层板声振特性试验
7
作者 王献忠 居啸天 +2 位作者 万沪川 高邦正 夏瑀 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期124-131,204,共9页
为研究芯层为具有负泊松比特性的复合材料夹层板类结构的声振特性,提出了一种可靠的数值仿真方法,笔者运用模型试验对比数值计算的方式对其声振特性进行研究。首先,对碳/玻混杂纤维面板进行模态测试,结合多层次修正技术得到较为准确的... 为研究芯层为具有负泊松比特性的复合材料夹层板类结构的声振特性,提出了一种可靠的数值仿真方法,笔者运用模型试验对比数值计算的方式对其声振特性进行研究。首先,对碳/玻混杂纤维面板进行模态测试,结合多层次修正技术得到较为准确的面板材料参数;其次,对芯层填充橡胶进行试样单轴压缩试验,得到橡胶在Mooney-Rivilin本构模型下的相关参数;最后,对复合材料夹层板进行空气(水)中强迫振动和水中声辐射试验,得到振动加速度级和辐射声压级的响应。试验与数值仿真结果吻合良好,验证了提出的数值模型的合理性和计算方法的可靠性,为此类复合材料夹层结构的声振特性研究和预报提供了一种可靠的数值仿真方法。 展开更多
关键词 负泊松比 复合材料夹层板 模型试验 振动 声辐射
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基于扩张状态观测器的智能船舶循迹预测控制 被引量:7
8
作者 徐海祥 李超逸 +3 位作者 余文曌 韩素敏 魏跃峰 杨素军 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期143-152,共10页
欠驱动船舶循迹过程中受到时变多源干扰的影响,同时在航行转艏处易产生控制力突变现象。针对上述两方面的问题,文中将扩张状态观测器(ESO)与模型预测控制(MPC)相结合,提出了一种最优循迹控制方法。首先,设计了扩张状态观测器对时变多源... 欠驱动船舶循迹过程中受到时变多源干扰的影响,同时在航行转艏处易产生控制力突变现象。针对上述两方面的问题,文中将扩张状态观测器(ESO)与模型预测控制(MPC)相结合,提出了一种最优循迹控制方法。首先,设计了扩张状态观测器对时变多源干扰进行补偿并提供低频控制输入;其次,以优化船舶航行控制力为目标,设计了一种非线性MPC控制器;最后,基于非线性分离式原理证明了ESO-MPC级联控制器的稳定性。并通过与自抗扰控制方法(ADRC)及MPC控制方法进行仿真对比,验证了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 船舶循迹 扩张状态观测器 模型预测控制 非线性分离式原理 自抗扰控制
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基于改进PRM算法和事件触发机制的无人船动态避碰轨迹规划
9
作者 王子铭 陈顺怀 郑龙 《船舶力学》 北大核心 2025年第8期1239-1249,共11页
无人船的轨迹规划是无人船自主航行的重要环节。本文基于改进PRM算法和事件触发机制提出一种无人船动态避碰的轨迹规划方法。首先,将PRM和A^(*)结合得到PRM-A^(*)算法,并基于PRM-A^(*)算法建立无人船轨迹规划模型。根据当前时刻的环境... 无人船的轨迹规划是无人船自主航行的重要环节。本文基于改进PRM算法和事件触发机制提出一种无人船动态避碰的轨迹规划方法。首先,将PRM和A^(*)结合得到PRM-A^(*)算法,并基于PRM-A^(*)算法建立无人船轨迹规划模型。根据当前时刻的环境态势建立栅格地图,通过PRM-A^(*)算法规划无人船的避碰路径,并建立该避碰路径的S-T栅格图。通过PRM-A^(*)算法对S-T栅格图规划无人船航速,从而得到当前时刻的无人船避碰轨迹。其次,基于事件触发机制建立无人船的动态避碰模型。根据无人船的TCPA和DCPA建立无人船碰撞危险度评估模型,并以此为基础设置事件触发条件;事件触发后,根据当前时间窗的环境态势规划无人船避碰轨迹。最后,分别进行开阔水域和限制水域的无人船轨迹规划仿真试验。结果显示,本算法可使无人船能有效地避开局部水域中静态障碍物和移动障碍物,并节省计算资源,提升计算性能。 展开更多
关键词 无人船 轨迹规划 PRM-A^(*)算法 事件触发机制 TCPA DCPA
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船舶核动力装置二回路故障分析及安全性研究 被引量:3
10
作者 徐立 邓儒超 +2 位作者 徐楚 张笛 方军庭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期130-133,共4页
针对大型民用核动力船舶的安全性问题,应用层次分析方法对民用船舶核动力装置的二回路系统进行故障分析,以此为其运行安全性提供理论依据和技术支撑。通过建立一个基于研究目标的多层次递阶结构模型对民用核动力船舶二回路系统进行故障... 针对大型民用核动力船舶的安全性问题,应用层次分析方法对民用船舶核动力装置的二回路系统进行故障分析,以此为其运行安全性提供理论依据和技术支撑。通过建立一个基于研究目标的多层次递阶结构模型对民用核动力船舶二回路系统进行故障分析及风险评估,确定对二回路系统影响最大的指标参数。研究结果表明:二回路系统中汽动给水泵系统、电动给水泵系统、主给水流量控制系统和高压给水加热器系统为风险较大的关键因素。 展开更多
关键词 船用核动力装置 二回路系统 层次分析法(AHP) 故障分析 风险评估
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船舶动力定位反步逆最优控制 被引量:4
11
作者 徐海祥 瞿洋 余文曌 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期46-54,共9页
针对动力定位船舶定点定位过程中的高低频运动特性,设计了一种基于无源滤波的反步逆最优控制器.首先建立船舶的非线性方程,再利用线性化方程对应的Riccati方程对船舶非线性方程进行反步变换,最后基于Lyapunov函数设计了未建模扰动环境... 针对动力定位船舶定点定位过程中的高低频运动特性,设计了一种基于无源滤波的反步逆最优控制器.首先建立船舶的非线性方程,再利用线性化方程对应的Riccati方程对船舶非线性方程进行反步变换,最后基于Lyapunov函数设计了未建模扰动环境力自适应律和渐进稳定的控制律,同时满足了局部性能指标和全局性能指标.该方法从一个新的角度解决定点定位过程中船舶非线性系统最优控制的问题,避免了传统H∞鲁棒控制需要求解Hamilton-Jacobi-Isaacs(HJI)方程的问题,保证了整个滤波和控制系统的稳定性.同时还研究了误差和控制权矩阵Q和R对系统性能的影响,确保了船舶低速定位过程中的能耗最优.动力定位船舶定点定位的仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 动力定位 无源滤波 反步变换 最优控制
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基于CFD技术的机桨匹配初步设计 被引量:5
12
作者 胡义 刘宗发 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第1期38-42,共5页
针对传统机桨匹配设计的局限性,提出将计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术应用到机桨匹配初步设计计算中。应用Fluent软件计算螺旋桨性能参数,在一定进速系数范围内进行机桨匹配。运用CFD技术预报螺旋桨性能参数,结... 针对传统机桨匹配设计的局限性,提出将计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术应用到机桨匹配初步设计计算中。应用Fluent软件计算螺旋桨性能参数,在一定进速系数范围内进行机桨匹配。运用CFD技术预报螺旋桨性能参数,结果表明试验值与预报值的吻合度较高,该CFD技术可应用到机桨匹配实际设计中。将CFD技术应用到机桨匹配初步设计中进行实例计算比较,结果表明该设计思路具有一定的可行性。 展开更多
关键词 机桨匹配 计算流体动力学(CFD) 螺旋桨 FLUENT
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基于性能优化的小缸径二冲程低速船用柴油机喷油方式研究 被引量:2
13
作者 刘海强 吕林 王忠俊 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期151-156,共6页
针对小缸径二冲程高压共轨低速船用柴油机,在常用工况75%负荷下,通过台架性能试验和仿真计算研究了燃油标准喷射、预喷射和后喷射等喷射方式对整机燃油消耗和氮氧化物(NO_x)排放的影响。研究结果表明:相对于标准喷油方式,预喷加主喷的... 针对小缸径二冲程高压共轨低速船用柴油机,在常用工况75%负荷下,通过台架性能试验和仿真计算研究了燃油标准喷射、预喷射和后喷射等喷射方式对整机燃油消耗和氮氧化物(NO_x)排放的影响。研究结果表明:相对于标准喷油方式,预喷加主喷的燃油喷射方式大幅提高了最高燃烧压力,最高燃烧压力增幅达9.3%,既降低了NO_x排放同时又获得良好的燃油经济性,NO_x排放降低了3.8%,燃油消耗率降低了0.4%。在性能试验的基础上建立仿真计算模型,通过模拟计算研究不同预喷开始角度对整机性能的影响,获得最佳的预喷开始角。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 小缸径二冲程柴油机 低速船用柴油机 燃油喷射 排放
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大型远洋风帆助航船舶航向控制系统仿真 被引量:2
14
作者 徐立 方军庭 王国刚 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第4期96-99,共4页
针对海风会对风帆助航船舶的航向产生干扰,设计一种稳定的风帆助航船舶航向控制系统。在MATLAB/Simulink平台下对风帆助航船舶的航向控制和不同风况下的保向性进行仿真研究。仿真模型输出的结果表明,运用该航向控制系统可以准确、迅速... 针对海风会对风帆助航船舶的航向产生干扰,设计一种稳定的风帆助航船舶航向控制系统。在MATLAB/Simulink平台下对风帆助航船舶的航向控制和不同风况下的保向性进行仿真研究。仿真模型输出的结果表明,运用该航向控制系统可以准确、迅速地调整航向,同时能够在海风的影响下维持风帆助航船舶的航向稳定性。 展开更多
关键词 水路运输 风帆助航船舶 航向控制系统 保向性 仿真
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基于动态执行机构的船舶循迹反步积分控制(英文) 被引量:2
15
作者 瞿洋 徐海祥 余文曌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期685-697,共13页
文章针对连续曲率路径,用一种简单的几何方法生成连续曲率的路径。基于该几何方法生成的连续路径,文中利用line-of-sight(LOS)引导律解决了循迹控制中横向偏差最小的问题。为了减弱控制输出的振荡和获得平滑的控制输出,一种基于动态执... 文章针对连续曲率路径,用一种简单的几何方法生成连续曲率的路径。基于该几何方法生成的连续路径,文中利用line-of-sight(LOS)引导律解决了循迹控制中横向偏差最小的问题。为了减弱控制输出的振荡和获得平滑的控制输出,一种基于动态执行机构的改进反步积分控制器在过驱动船舶循迹控制中得到了应用。值得注意的是,文中用积分操作来抵抗风浪流环境力。数值分析结果展示了该控制器的有效性。 展开更多
关键词 循迹控制 路径规划 LOS引导律 反步积分控制 动态执行机构
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饱和含液穿孔板条水润滑艉轴承减振性能研究 被引量:1
16
作者 金勇 邝俊信 +3 位作者 田相玉 劳坤胜 欧阳武 刘正林 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期58-63,共6页
[目的]水润滑艉轴承是轴系振动的主要传递部件,为了提高其减振降噪的动态性能,[方法]设计一种饱和含液穿孔板条。基于流固耦合理论,利用有限元软件ANSYS进行常规水润滑艉轴承和阻尼增强型水润滑艉轴承的模态分析及谐响应分析,以得到穿... [目的]水润滑艉轴承是轴系振动的主要传递部件,为了提高其减振降噪的动态性能,[方法]设计一种饱和含液穿孔板条。基于流固耦合理论,利用有限元软件ANSYS进行常规水润滑艉轴承和阻尼增强型水润滑艉轴承的模态分析及谐响应分析,以得到穿孔板条对轴承动态特性的影响规律。[结果]仿真和试验结果表明:饱和含液穿孔板条设计可以有效降低艉轴承振动的幅值传递水平。[结论]研究结果对于艉轴承的减振性能提升具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 饱和含液穿孔板条 水润滑艉轴承 流固耦合 模态分析
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浅水中高速排水型船舶尾浪的理论和试验研究(英文) 被引量:1
17
作者 周利兰 高高 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期249-256,共8页
文章将势流理论方法与波谱分析方法相结合,对浅吃水中高速排水型船舶的尾浪进行了数值计算,采用势流理论方法对船舶近域的波浪进行计算,将获取的部分波高数据(或试验数据)作为已知数据,采用波谱函数法进行分析求解,获取波幅谱函数,从而... 文章将势流理论方法与波谱分析方法相结合,对浅吃水中高速排水型船舶的尾浪进行了数值计算,采用势流理论方法对船舶近域的波浪进行计算,将获取的部分波高数据(或试验数据)作为已知数据,采用波谱函数法进行分析求解,获取波幅谱函数,从而求解远域船舶的尾浪。文中采用试验数据对理论计算结果进行了验证,两者吻合较好。同时结合船模试验结果,探讨了水深、浮态等对单、双体船船舶尾浪的影响,该研究结果可为低尾浪船型的设计和优化提供参考。 展开更多
关键词 势流理论方法 波谱函数法 尾浪
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Alpha-beta滤波在船舶动力定位状态估计中的应用 被引量:1
18
作者 冯辉 叶海洋 +1 位作者 徐海祥 余文曌 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第2期64-67,共4页
船舶动力定位系统已广泛应用于海洋工程中,状态估计是动力定位系统的重要组成部分。在工程应用中,状态估计方法主要采用基于卡尔曼滤波的算法,但是这些算法对于船舶首向的滤波效果并不理想。alphabeta滤波是一种不基于模型的稳定常增益... 船舶动力定位系统已广泛应用于海洋工程中,状态估计是动力定位系统的重要组成部分。在工程应用中,状态估计方法主要采用基于卡尔曼滤波的算法,但是这些算法对于船舶首向的滤波效果并不理想。alphabeta滤波是一种不基于模型的稳定常增益滤波器,其结构与卡尔曼滤波类似。本文设计了一种混合滤波器,采用alpha-beta滤波对船舶首向进行滤波,扩展卡尔曼滤波对船舶横向和纵向进行滤波,以改善船舶首向的滤波效果。通过将混合滤波器的滤波效果与扩展卡尔曼滤波器进行对比,验证了alpha-beta滤波用于船舶首向滤波的可行性和有效性。 展开更多
关键词 动力定位系统 状态估计 alpha-beta滤波 首向滤波
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基于遗传算法的船舶分段运输调度方法 被引量:8
19
作者 王冲 茅云生 辛锺桂 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期338-343,共6页
为解决船厂平板运输车搬运船舶分段的日程计划问题,建立了利用最少数量的平板运输车完成分段搬运作业,以及所有分段搬运作业完成时间最小化的两阶段优化模型,提出了基于遗传算法的2种启发式方法以实现模型求解,并用数值实验的方法进行验... 为解决船厂平板运输车搬运船舶分段的日程计划问题,建立了利用最少数量的平板运输车完成分段搬运作业,以及所有分段搬运作业完成时间最小化的两阶段优化模型,提出了基于遗传算法的2种启发式方法以实现模型求解,并用数值实验的方法进行验证.结果表明,所提出的2种方法都能够较好地完成船舶分段运输调度计划,并实现平板运输车的高效利用. 展开更多
关键词 船舶 平板运输车 分段运输 调度
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基于改进CNN-GAP-SVM的船舶电力变换器快速故障诊断方法 被引量:10
20
作者 宫文峰 陈辉 +2 位作者 WANG Danwei 张泽辉 高海波 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1370-1384,共15页
近年来,基于深度学习技术的智能故障诊断方法在电力变换器领域得到了广泛研究。卷积神经网络(CNN)因其强大的特征提取能力而具备辨识早期微小故障的潜力。然而,现行的CNN算法因其模型结构过于复杂、训练参数量较多、诊断时间较长而不适... 近年来,基于深度学习技术的智能故障诊断方法在电力变换器领域得到了广泛研究。卷积神经网络(CNN)因其强大的特征提取能力而具备辨识早期微小故障的潜力。然而,现行的CNN算法因其模型结构过于复杂、训练参数量较多、诊断时间较长而不适用于电气故障的快速诊断。为此,提出了一种基于改进CNN-GAP-SVM的深度学习新算法,用于DC-DC变换器早期故障的快速诊断。首先,将原始的时间序列监测数据转变为二维特征图故障样本;其次,该方法设计了一个全局均值池化(GAP)层,用于代替传统CNN中2~3层的全连接层部分,以减少模型参数量;然后,采用非线性支持向量机(SVM)代替传统Softmax函数作为最终分类器,进一步提升诊断精度。实验表明:所提方法不仅将诊断准确率提升至100%,还提升了23%的诊断速度。通过与传统智能诊断方法相比较,证明了所提方法具有更快的诊断速度和更高的诊断准确率。 展开更多
关键词 智能故障诊断 卷积神经网络 支持向量机 DC-DC变换器 开路故障
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