国家自然科学基金(61304076)
- 作品数：13 被引量：27H指数：3
- 相关作者：刘彦文孙明晓张松涛梁利华仲伟东更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学中国船舶工业集团公司第708研究所哈尔滨理工大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程理学水利工程更多>>
- H∞回路整形在减摇水舱摇摆台中的应用
- 2015年
- 减摇水舱摇摆台是实现位置随动控制的液压伺服系统,其功能是模拟船舶运动姿态和验证减摇水舱的性能。摇摆台运动时,在横摇和横荡2个自由度上存在着相互耦合,且水舱内流体晃荡产生很大的干扰力和力矩,导致建模时参数不确定,对系统精度造成很大影响。为此建立摇摆台耦合运动模型,运用力学理论分析并进行解耦控制,求解流体产生的干扰力和力矩,引入H∞回路整形控制策略设计控制器,最后进行仿真分析和实验验证。结果表明,系统能够准确快速跟踪动态输入的横摇和横荡位移信号,实现了对干扰的估计和补偿,提高了系统的跟踪速度和鲁棒性,更为精确地验证水舱的性能。为模拟船舶运动姿态和其他领域中同类型的液压系统控制问题提供有效的解决方法。
- 张松涛孙明晓李心宁姜见龙
- 关键词：液压伺服系统解耦控制
- 具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制被引量：1
- 2014年
- 针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。
- 刘彦文许保同李平敏
- 关键词：输入时滞采样控制系统鲁棒控制器LMI
- 直驱式船舶舵机系统的低速特性建模与仿真
- 2016年
- 船舶舵机系统是重要的船舶操纵设备,它的性能直接影响船舶的稳定性和安全性。采用直驱式容积控制(DDVC)技术,克服传统液压舵机系统效率低、噪声大的缺点,设计了高性能舵机液压系统。针对在低速情况下,直驱式舵机系统所受的摩擦干扰、容积和机械损失、转矩干扰,建立了直驱式船舶舵机系统模型,并且基于AMESim/Simulink的联合仿真对该系统在理想状态和低速状态下的特性进行分析。结果表明:系统中的摩擦、转矩干扰等非线性因素导致直驱式舵机低速运动时出现了爬行和死区现象,严重影响了系统运动的平稳性,需要通过相应的摩擦补偿控制来消除或减小其对低速性能的影响。
- 王经甫王琨王路阳
- 关键词：船舶舵机低速性能
- 基于铁摩辛柯梁的减摇鳍空心轴机构设计与验证
- 传统的鳍角反馈控制减摇鳍实际效果很难达到理论设计要求。主要因为升力是根据鳍的静态水动力特性计算得到的理论值,与实际升力值有较大误差。在升力计算公式和水池实验的基础上分析误差产生原因,设计一种能够直接检测实际升力的鳍轴机构...
- 梁利华孙明晓史洪宇吉明刘彦文
- 关键词：减摇鳍铁摩辛柯梁PID控制
- 文献传递
- 考虑调运时间的舰载机备件供应系统模糊优化被引量：2
- 2017年
- 不合理的备件供应严重制约舰载机的完好率,调运时间和供应量扰动是影响舰载机备件供应系统的关键因素。因此,针对备件供应系统的非线性和不确定性问题,利用备件生产和调运策略的模糊规则,建立模糊备件供应系统。考虑调运时间对供应造成的延迟效果和供应量的扰动约束,设计基于交叉模糊的鲁棒控制策略。以"尼米兹"号航母高潮演习为例,与常规鲁棒控制策略进行对比仿真。结果表明:基于交叉模糊的鲁棒控制能减少供应量扰动和备件供应调运时间引起的备件储存数量及总成本代价的波动,具有良好的有效性和快速性。
- 夏国清栾添添孙明晓仲伟东刘彦文
- 关键词：舰载机鲁棒控制
- 基于仿驼背鲸T型水翼的穿浪双体船纵向运动控制
- 穿浪双体船航行时,由于其高速的要求和本身具有狭长船体的特性,导致船舶的纵向运动剧烈,影响船舶的耐波性和操纵性,为此提出了一种仿驼背鲸式T型水翼,并采用线性高斯二次型最优控制（LQG）方法来控制此T型水翼,从而抑制穿浪双体...
- 梁利华苑佳张松涛油兴田
- 关键词：穿浪双体船LQG
- 文献传递
- 高速渡轮纵向运动的控制被引量：1
- 2018年
- 提出了H∞回路成形方法来设计纵摇控制系统。快速渡轮的纵摇角由位于船艏下方的T型水翼来控制。海浪的扰动是系统输出端的扰动,所以取灵敏度作为设计指标。对灵敏度的分析表明,这类纵摇系统采用PD控制时的性能是较差的。为此提出了对复数极点进行补偿的设计方案,并采用H∞回路成形设计来保证系统的稳定性和鲁棒性。设计结果用仿真进行了验证。仿真时考虑了执行机构的速率限制和行程限制。基于整船模型和海浪模型仿真计算了采用极点补偿后船舶的晕船率(motion sickness incidence,MSI)指标。设计和仿真表明,这种基于灵敏度和复数极点补偿的设计,其性能优于PD控制和完全基于定量计算的QFT(quantitative feedback theory)设计。
- 刘彦文方加政綦志刚孙明晓
- 关键词：灵敏度鲁棒性
- 基于欧拉—伯努利刚度矩阵的减摇鳍轴升力检测分析被引量：2
- 2018年
- 常规减摇鳍多采用鳍角反馈控制方式,实际减摇效果很难达到理论设计水平。主要是由于产生控制力矩的升力是估算值,与实际值有较大偏差。文中分析了偏差产生原因并以此为据,避开多种干扰因素和繁琐的理论推导;设计了内含轴芯的空心轴,运用欧拉—伯努利梁刚度矩阵进行理论分析;将难以测量的升力转化成易于检测的位移量,建立两者的量化关系,并探讨了三种主要影响因素;设计可拆卸的端盖和两种传感器安装方式,便于维修检测。以实际装船的某型减摇鳍设计参数为依据,通过计算和仿真对比验证了设计的有效性和准确性。
- 孙明晓栾添添梁利华刘彦文
- 关键词：减摇鳍刚度矩阵
- 低航速下减摇鳍纵向拍动升力模型研究
- 船舶在风浪中不可避免会产生摇摆,影响其安全性和操作性能。传统的水面船舶减摇鳍仅适用于中、高航速下减摇,不适用于零航速和低航速下作业的船舶应用。低航速下减摇鳍表面上有流体流过,虽然速度很低,但鳍上的力的变化情况跟零航速时是...
- 綦志刚金鸿章刘彦文贾鸿
- 关键词：减摇鳍水动力分析
- 文献传递
- 耦合船体横摇的减摇水舱流体运动和减摇效果预测被引量：3
- 2016年
- 减摇水舱用于减小船体的横摇运动。由于水舱内部结构复杂,导致流体晃荡呈非线性。为了降低预测水舱特性和减摇效果的难度,采用计算流体力学VOF模型来分析水舱中流体的晃荡,在时域内,运用数值方法完成船体非线性横摇运动的实时仿真,其中耦合了水舱中流体和船体的运动。船体随机横摇时,进行水舱流体流量和力矩的功率谱分析,得到减摇频率范围及减摇前后的效果。结果表明,在其减摇频率范围内,减摇水舱具有良好的减摇能力,验证了此方法的可行性。
- 张松涛梁利华孙明晓赵朋
- 关键词：减摇水舱船舶横摇功率谱
