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- 基于MPC的船舶横摇运动控制方法
- 本发明涉及一种基于MPC的船舶横摇运动控制方法，属于船舶与海洋工程运动控制技术领域。包括波浪记忆效应的延时性处理方法、基于MPC的船体运动控制方法。本发明可以很好的考虑波浪条件下船舶的运动延迟问题，辅助解决恶劣海况下船舶...
- 胡丽芬 张明 巩庆涛 郭艳利
- 基于深度学习的船舶横摇运动预测研究
- 周同
- 基于联邦泛化的非平稳船舶横摇运动预测方法
- 2024年
- 船舶易受到风浪干扰而影响海上风力发电机的安装精度和维护安全性,其中长峰波随机波浪谱下的非平稳横摇运动影响最大。为保证海上作业在复杂海况下的稳定性,需要提高预测模型的泛化性,故本文提出基于联邦泛化的非平稳船舶横摇运动预测方法。首先,利用变模态方法分解非平稳船舶横摇运动为多分量平稳序列,进而采用注意力机制的长短期记忆神经网络建立本地多维多步预测模型,并进行误差校正;其次,为了提高复杂海况下遇到新类型船舶横摇运动时的预测效果,在不共享数据的前提下联合多家船舶横摇运动数据持有方进行择优联邦建模;最后,使用最大均值差异方法选择特征相似度高的数据进行加权平均联邦训练。实验结果表明,经过联邦学习后的模型具有更高的预测精度,以及更好的泛化能力,有助于风电安装时的波浪补偿稳定控制。
- 张琴刘敦康李嘉宾周福娜胡雄
- 随机激励作用下船舶横摇运动的奇异非混沌动力学
- 2024年
- 基于一类规则横浪作用下的单自由度船舶横摇运动模型,考虑恢复力矩和阻尼力矩的非线性因素,以一低干舷船模为例,利用龙格库塔法求解了横摇运动方程,通过时间庞加莱截面绘制了系统的分岔图;考虑其受随机风荷载扰动下不同周期吸引子演变成奇异非混沌吸引子的具体过程,发现周期激励系统在随机激励扰动下同样存在奇异非混沌吸引子,且当分岔参数离混沌区域越远,所需要随机激励的幅值越大才能诱发奇异非混沌吸引子.通过最大李雅普诺夫指数验证吸引子的非混沌性;采用奇异连续谱和分形图刻画吸引子的奇异性.
- 何智超乐源李高磊刘润
- 关键词：船舶横摇李雅普诺夫指数
- 基于MPC的船舶横摇运动控制方法
- 本发明涉及一种基于MPC的船舶横摇运动控制方法，属于船舶与海洋工程运动控制技术领域。包括波浪记忆效应的延时性处理方法、基于MPC的船体运动控制方法。本发明可以很好的考虑波浪条件下船舶的运动延迟问题，辅助解决恶劣海况下船舶...
- 胡丽芬 张明 巩庆涛 郭艳利
- 粘性等效船舶横摇运动降阶预报方法
- 2023年
- 针对船舶耐波性中的经典横摇问题,本文提出一种针对横摇运动预报的粘性等效降阶方法。在该方法计算框架中,首先采用粘流模型和无粘模型分别模拟船体的强迫放大运动,预报不同运动幅度下的水动力力矩。其次,应用能量等效法获取船舶横摇阻尼随KC数变化的修正函数。最后,在横摇运动响应预报中,基于欧拉方程求解无粘流体,应用获取的阻尼修正函数,对横摇阻尼进行实时修正,以提高预报精度。为验证该方法的有效性,分别采用VEROM模型和RANS粘性模型对典型二维船体中段的横摇响应进行预报,对比结果表明:VEROM模型与RANS模型预报精度相当,但前者的计算时间可缩减到RANS模型的5%。
- 姜宜辰宗鸿运刘世杰孙哲张桂勇
- 关键词：船舶横摇非线性阻尼降阶方法
- 基于MPC的船舶横摇运动控制方法研究
- 2023年
- 船舶在恶劣海况下会产生大幅横摇运动,严重影响船舶航行安全。如果能对船舶运动趋势进行预测,并采取一定措施进行减摇控制,将大幅提升船舶安全性。该文基于AQWA软件计算船舶运动响应,利用系统识别对波浪的记忆效应进行近似估计,结合横风横浪中单自由度横摇运动方程和船舶运动状态方程,采用模型预测控制(MPC)方法进行船舶横摇运动控制,进而达到减小横摇运动的目的。通过对标准船模5415在规则波和不规则波条件下的横摇运动及其控制模拟,结果表明:MPC方法可有效减小横摇运动幅值,可以很好地解决船舶横摇运动控制的非线性问题,因此该方法适用于船舶时域运动控制研究。该研究为横浪条件下多自由度船舶运动控制奠定了基础。
- 胡丽芬张明巩庆涛毕俊颖高铭
- 关键词：MPC不规则波
- 一种减小船舶横摇运动的扰流系统
- 一种减小船舶横摇运动的扰流系统，属于船舶降阻、减摇的技术领域。该裝置包括扰流板、伺服电机、驱动机构和控制系统。伺服电机经传动轴连接偏心轮，偏心轮旋转经滚子推动和扰流板在复位弹簧的作用下作往复运动。控制系统包含运动测量传感...
- 宗智姜宜辰张桂勇邹丽孙铁志李嘉文李海涛裴玉国孙一方
- 一种改进的NARX船舶横摇运动多步预测方法
- 本发明公开了一种改进的NARX船舶横摇运动多步预测方法，包括如下步骤：步骤1：获取数个横摇角时间序列数据作为训练样本；步骤2：确定多步预测模型的固定步长；步骤3：构建改进的NARX神经网络多步预测模型；步骤4：通过训练样...
- 杨林初纪瑞周敏勇王兆瑞龚行行施冰忆
- 基于改进NARX神经网络的船舶横摇运动预测
- 在实际船舶航行中,受到风浪等外界因素的影响,导致船舶在回转过程中经历横倾和横摇,严重威胁航行安全。激烈的横摇运动会使船员晕船,导致其工作效率降低;增加货物损失的风险;严重时可能会导致船舶倾覆等。而船舶横摇的准确预测可为船...
- 李冲
- 关键词：船舶横摇运动粒子群优化算法
相关作者
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- 李晖
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- 沈泓萃
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- 供职机构：中国船舶科学研究中心
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- 郭晨
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