国家自然科学基金(50879012)
- 作品数：26 被引量：66H指数：5
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- 相关机构：哈尔滨工程大学哈尔滨师范大学教育部更多>>
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- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术理学金属学及工艺更多>>
- 强参数激励下船舶横摇稳性被引量：1
- 2009年
- 为研究参数横摇对船舶运动和倾覆的影响,通过对船在规则波上随浪航行时,恢复力矩中出现的1个以正余弦规律变化的强参数激励项进行适当的变量置换,将船舶的横摇运动方程转换成标准形式的Mathieu方程.根据Floquet理论和方程的稳定性过渡曲线,比较2种不同改进变形参数法的求解精度,利用改进变形参数法来分析黏性阻尼变化对参数横摇稳定性的影响.仿真结果表明,增大黏性阻尼可缩小船舶横摇的不稳定区域,但黏性阻尼在不稳定区域内不能抑制横摇响应的无限增长.
- 王琳琳潘立鑫
- 关键词：船舶横摇MATHIEU方程稳定性
- 基于改进主从控制结构的海洋机器人零航速减摇鳍系统被引量：1
- 2013年
- 利用零航速减摇鳍系统实现对海洋机器人在近水面低速航行时的横摇姿态控制.基于零航速减摇鳍的非线性动态特性和海洋机器人横摇解耦模型,提出具有主从结构的横摇减摇控制规律.设计具有积分滑模面的变结构控制规律,估算系统期望横摇扶正力矩,并进一步结合非线性跟踪控制理论和反馈线性化方法,建立减摇鳍子系统模型,设计从属控制规律驱动减摇鳍产生实际横摇稳定力矩.仿真结果和理论分析表明,所设计的控制规律是稳定且有效的.
- 高妍南金鸿章周生彬
- 关键词：海洋机器人零航速减摇鳍近水面
- 基于气阀控制的频率自适应减摇水舱系统研究被引量：1
- 2010年
- 文章在建立减摇水舱内气体和液体两相流动的运动模型基础上,研究了水舱顶部气体连通道的横截面积大小与水舱内液体振荡参数之间的关系,通过调节截面开口控制水舱内液体运动固有频率,使之与船舶横摇频率相适应.分别利用被动式PD控制和模糊控制实现气阀开关式和气阀开口连续式两种调频策略.仿真研究表明,两种调频策略均使可控被动式水舱的有效减摇范围拓宽,并在不同的频率范围内有各自的优势.
- 金鸿章张宏瀚李超
- 关键词：减摇水舱气阀模糊控制开关控制
- 基于能量优化的海洋机器人航向与横摇自适应终端滑模综合控制被引量：4
- 2011年
- 近水面运动是海洋机器人的一种重要运动姿态,由于近水面处波浪比较剧烈,机器人无法靠自身保持一定的姿态和航向,特别是在一阶波浪力这种高频周期力的作用下,海洋机器人将不可避免地产生横摇、纵摇、垂荡等摇荡运动,严重影响到海洋机器人的正常工作及安全性,因此必须加以有效的控制。基于此,利用解耦及线性化方法得到海洋机器人水平面非线性运动方程,并依据终端滑模控制理论和零航速减摇鳍工作原理设计针对航向保持和横摇减摇的控制器,使系统状态的跟踪误差在有限的时间内收敛为零,另外考虑到海浪干扰的随机性及海洋机器人自身可携带的能量是有限的,因此在控制器的设计中引入自适应机制,并利用遗传算法从能量优化的角度出发对控制器参数进行优化。仿真结果表明,机器人在减少了系统能量消耗的同时保持了航向并达到了有效地减摇控制,从而提高了近水面航行时海洋机器人操纵控制的性能。
- 金鸿章高妍南周生彬
- 关键词：机器人减摇鳍终端滑模控制
- 基于动态反馈线性化的海洋机器人近水面横摇减摇控制
- 2012年
- 海洋机器人在近水面低速航行时,在海浪干扰下将产生横摇运动,严重影响机器人安全性能,因此利用零航速减摇鳍系统对横摇运动加以有效控制。针对机器人非线性运动模型及零航速减摇鳍升力模型的特点,利用动态反馈线性化方法设计横摇减摇控制规律。该方法通过将原系统扩展为含有伪状态变量的新系统,实现系统线性化,解决由减摇鳍升力模型引起的系统非线性形式控制输入的问题。理论证明及仿真结果表明该横摇控制规律是稳定有效的。
- 金鸿章高妍南周生彬
- 关键词：海洋机器人零航速减摇鳍
- 一类无穷矩阵变换的刻划被引量：4
- 2010年
- 对于一类经典的矢值序列空间,引入了一类重要子集,它包括了该序列空间的全部全有界集和许多非全有界集.利用Antosik-Mikusinski基本矩阵定理和该子集族,获得了一个无穷矩阵收敛定理,进而给出了一类经典无穷矩阵变换的刻划.
- 王富彬金鸿章王辉
- 关键词：无穷矩阵变换
- 利用双水舱减摇系统预防船舶参数横摇研究被引量：1
- 2010年
- 在研究船舶参数横摇的产生原因和发生条件的基础上,结合减摇水舱对于船舶的作用效果研究,根据参数横摇的特点,提出利用由两个不同结构的被动式U型减摇水舱组成的双水舱系统来避免船舶参数横摇的发生。在所建立的船舶—双水舱系统模型的基础上,介绍双水舱系统的设计方法,并以一艘集装箱船为例,仿真研究在参数横摇发生条件下双水舱系统对参数横摇的影响。同时还对双水舱系统在船舶正常航行时的减摇效果进行仿真研究。
- 金鸿章张宏瀚
- 关键词：参数横摇减摇水舱船舶运动
- 基于压力差的减摇鳍升力测量方法研究被引量：2
- 2011年
- 为了实现减摇鳍的升力反馈控制,提出了基于油缸压力差的减摇鳍升力测量方法。依据力矩平衡原理,利用驱鳍转动油缸的压力差,可以计算出减摇鳍上产生的实际升力。对该方法中的关键问题———升力中心线距鳍轴间的距离进行了深入研究。由于理论计算升力中心线距鳍轴间的距离在动态下误差较大,采用实验数据和广义回归神经网络对升力中心线距鳍轴间的距离进行确定。仿真结果显示,该方法可以很好地计算出升力中心线距鳍轴间的距离。
- 杨生宋吉广梁利华金鸿章
- 关键词：减摇鳍压力差
- 减摇鳍在锚泊状态下的应用及其试验研究被引量：2
- 2020年
- 将减摇鳍的应用范围拓展到锚泊状态,以提高船舶在零、低航速下的耐波性。在前期理论研究的基础上,先进行了减摇鳍在锚泊状态下的生摇试验,确定了主动急拍的运动方式,以提供足够力矩强迫船舶摇摆。然后,为了将该力矩应用于减摇,针对锚泊状态下鳍角和升力的相位关系,设计了基于RBF神经网络的锚泊减摇鳍控制器。应用该控制器,进行了船模和实船的减摇试验,验证了设计的控制器减摇的有效性。试验结果可为常规减摇鳍的锚泊减摇改造提供参考。
- 宋吉广梁利华张松涛史洪宇
- 关键词：减摇鳍RBF神经网络
- 零航速下变鳍型减摇鳍升力模型研究被引量：4
- 2010年
- 升力数值的大小直接影响零航速下船舶减摇效果。为产生足够升力实现船舶在零航速下的有效减摇,提出了基于变形鳍的零航速减摇鳍设计方法。基于势流理论和旋涡作用力理论对变鳍型减摇鳍在零航速下升力进行分析,给出了升力解析表达式。通过计算流体力学软件Fluent对变鳍型减摇鳍进行升力数值计算。最后将Fluent计算结果与解析表达式结果对比,升力值基本吻合,验证了该种升力分析方法的正确性,为零航速下减摇鳍的设计提供了理论支持。
- 金鸿章王龙金
- 关键词：船舶减摇零航速FLUENT
