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利用水声计程仪测定船舶运动参数
1
作者 任茂东 《中国航海》 CSCD 北大核心 1995年第2期1-8,共8页
该文在讨论测量船舶绝对速度矢量基础上,提出了利用声纳计程仪进行测量船舶运动参数的新方法。并对该方法的测量可信度进行了理论分析,研究表明这些方法是可行的,是有前途的。
关键词 船舶 运动参数 航行安全 水声计程仪
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基于递推最小二乘的吊舱推进无人水面艇建模与辨识研究 被引量:3
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作者 慕东东 王国峰 +1 位作者 范云生 赵永生 《计算机测量与控制》 2018年第4期131-135,151,共6页
为了研究吊舱推进无人水面艇的建模问题,以响应型数学模型为研究重点,应用系统辨识的方法确定其模型参数;根据MMG分离建模的理论建立吊舱推进无人艇的三自由度平面运动数学模型,然后对作用在艇体的力与推进器推力进行分析与假设,将平面... 为了研究吊舱推进无人水面艇的建模问题,以响应型数学模型为研究重点,应用系统辨识的方法确定其模型参数;根据MMG分离建模的理论建立吊舱推进无人艇的三自由度平面运动数学模型,然后对作用在艇体的力与推进器推力进行分析与假设,将平面运动数学模型化简为响应型数学模型;在得到响应型模型的基础上,通过实船进行回转实验和Z型实验采集相应数据,然后利用递推最小二乘以及数据拟合的方法对模型参数加以辨识;为了验证辨识结果的正确性,对辨识出的响应模型进行模拟仿真并与实际数据进行比较,结果表明:仿真结果与实际数据的误差在可信范围内,由此证明了系统建模与辨识结果的正确性。 展开更多
关键词 无人水面艇 吊舱 递推最小二乘 辨识
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水深对大型集装箱船阻力与流场的影响
3
作者 李永广 《广州航海学院学报》 2023年第1期29-32,共4页
以标准船型(KCS集装箱船)为对象,采用RANS方法,结合切割体网格自动划分技术,对大型集装箱船舶在浅水水域航行时的流场进行了数值模拟,通过设置不同水深吃水比,分析集装箱船舶在不同水深下的阻力和流场变化规律.研究表明,大型集装箱在深... 以标准船型(KCS集装箱船)为对象,采用RANS方法,结合切割体网格自动划分技术,对大型集装箱船舶在浅水水域航行时的流场进行了数值模拟,通过设置不同水深吃水比,分析集装箱船舶在不同水深下的阻力和流场变化规律.研究表明,大型集装箱在深水航行时,当水深吃水比H/T>3时,浅水效应不明显;当水深吃水比H/T<3时,浅水效应明显;随着水深的减小,船舶剩余阻力增加明显,船行波波态变化明显,影响范围增加. 展开更多
关键词 集装箱船 CFD 船舶阻力 流场
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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:4
4
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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肥大型船舶的航速估算方法
5
作者 周占群 谢克振 《民船船型开发通讯》 1995年第2期20-31,共12页
本文在分析比较已有船舶航速估算方法的基础上,重点进行了肥大型船舶的航速估算方法研究,其中包括有效功率估算,自航因子估算,螺旋浆初步设计和相关补贴等研究,提出了最新的肥大型船舶航速估算方法。有效功率估算研究是将上海船研... 本文在分析比较已有船舶航速估算方法的基础上,重点进行了肥大型船舶的航速估算方法研究,其中包括有效功率估算,自航因子估算,螺旋浆初步设计和相关补贴等研究,提出了最新的肥大型船舶航速估算方法。有效功率估算研究是将上海船研所肥大船系列试验图谱重新分布、表达,再根据二十余年积累的大量肥大船模型和实船试验资料,对球首和船型的影响进行修正,用40余艘肥大船模型试验结果校核、修改、完善。 展开更多
关键词 船舶 肥大型 航速 估算方法
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45万吨超大型油轮系缆方式及安全作业试验研究 被引量:1
6
作者 王长利 黄宣军 +1 位作者 蒋冰 张先波 《中国港湾建设》 2014年第12期30-33,共4页
通过45万t超大型油轮的物理模型试验,研究了不同系缆形式、不同缆绳直径及缆绳材质对船舶系缆力的影响,并给出了船舶安全作业的波浪条件。试验结果显示,在相同波浪条件下,增大钢缆直径,能够减小船舶的运动量,增强船舶的作业能力;采用钢... 通过45万t超大型油轮的物理模型试验,研究了不同系缆形式、不同缆绳直径及缆绳材质对船舶系缆力的影响,并给出了船舶安全作业的波浪条件。试验结果显示,在相同波浪条件下,增大钢缆直径,能够减小船舶的运动量,增强船舶的作业能力;采用钢缆组合缆后,尽管缆绳的弹性变形变大,导致船舶运动量有所增大,但能够有效降低缆绳的系缆力,增大船舶的作业能力。 展开更多
关键词 超大型油轮 系缆力 系缆方式 安全作业
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智能船舶船岸协同实验关键技术研究 被引量:8
7
作者 刘智心 初秀民 +1 位作者 郑茂 张代勇 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2020年第2期63-70,共8页
为解决智能船舶实船实验困难、成本高和航行风险大等问题,选取封闭水域建立智能船舶船岸协同模拟系统。通过分析系统的功能需求,设计了系统整体架构及功能模型,研究了智能船舶船岸协同实验实现的关键技术,并在智能船舶运动建模中加入风... 为解决智能船舶实船实验困难、成本高和航行风险大等问题,选取封闭水域建立智能船舶船岸协同模拟系统。通过分析系统的功能需求,设计了系统整体架构及功能模型,研究了智能船舶船岸协同实验实现的关键技术,并在智能船舶运动建模中加入风力干扰,提升了船舶运动模型的精确度。利用船岸协同实验系统,在实验水域中进行了智能船舶操纵性实验、静态障碍物避碰实验以及路径跟踪实验。实验结果表明,运动模型仿真结果减少近50%误差,回转实验中在有风和无风2种条件下几乎无旋回速度和船速的改变,实际航行轨迹与参考轨迹的偏差也在0.2~1 m以内,满足智能船舶实验需求,为智能船舶的航行验证提供了基础实验平台。 展开更多
关键词 智能船舶 船岸协同 半实物仿真系统 运动建模 自动航行
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浅水低速状态下操纵运动数学模型研究 被引量:4
8
作者 赵月林 古文贤 《大连海运学院学报》 CSCD 1992年第3期242-246,共5页
有关港内船舶操纵性能的研究,重要的问题是建立浅水、低速状态下的船体流体力的数学模型.笔者通过分析计算,建立了用船型要素求取浅水低速状态下的船体流体力的数学模型.与实验结果比较表明,两者吻合较好,可为港内船舶操纵性能的研究提... 有关港内船舶操纵性能的研究,重要的问题是建立浅水、低速状态下的船体流体力的数学模型.笔者通过分析计算,建立了用船型要素求取浅水低速状态下的船体流体力的数学模型.与实验结果比较表明,两者吻合较好,可为港内船舶操纵性能的研究提供参考. 展开更多
关键词 浅水 低速度 数学模型 船舶
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从桨轴转速估算船速
9
作者 惠熊 《航海科技动态》 1995年第1期23-25,共3页
用根据螺旋桨原理提出的由桨轴转速预测船速的建议公式与用常规线性公式进行航速计算后,与实测航速进行比较,证实用建议公式的计算结果具有较高的精度。螺旋桨设计转速下的船舶服务航速是已知的,如果螺旋桨降低转速,用公式很容易推算出... 用根据螺旋桨原理提出的由桨轴转速预测船速的建议公式与用常规线性公式进行航速计算后,与实测航速进行比较,证实用建议公式的计算结果具有较高的精度。螺旋桨设计转速下的船舶服务航速是已知的,如果螺旋桨降低转速,用公式很容易推算出相应的船速。在船舶碰撞过程中,桨轴转速降低,从估算得出的航速可以计算船舶碰撞时的动能,从而正确地评估船舶损伤程度,也可以分析发生碰撞事故的原因。 展开更多
关键词 安全 碰撞 桨轴转速 船舶 航速
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模糊切换型船舶运动PID控制器 被引量:3
10
作者 王勇 贾宝柱 《中国航海》 CSCD 北大核心 2006年第4期30-34,共5页
航向改变时船舶航迹变化过程可以分为瞬态区域和稳态区域。根据不同区域中不同的性能指标,提出了一种把常规PID和TS-PID模糊控制器以模糊切换方式相结合的模糊切换型PID控制方法。该方法集成了常用PID和模糊PID控制方式的优势并弥补了... 航向改变时船舶航迹变化过程可以分为瞬态区域和稳态区域。根据不同区域中不同的性能指标,提出了一种把常规PID和TS-PID模糊控制器以模糊切换方式相结合的模糊切换型PID控制方法。该方法集成了常用PID和模糊PID控制方式的优势并弥补了各自的不足,模糊切换方式实现了二种控制器之间的平滑切换。应用钝性定理证明了二阶Nomoto船舶模型的切换型PID控制系统的输入、输出稳定性,并用遗传算法优化控制器参数。与模糊PID控制器的对比仿真实验,表明所提出的方法可以有效提高船舶运动控制的各项性能指标。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 船舶运动控制 模糊切换PID 输入输出稳定性 遗传算法
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基于BP神经网络的过驱动潜水器推力分配优化研究
11
作者 申凯诚 于曹阳 +1 位作者 曹军军 连琏 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期224-234,共11页
为提高过驱动潜水器推力分配的实时性与准确性,设计了基于误差积分的过驱动推力分配函数优化方法与基于BP神经网络的过驱动推力分配求解优化策略,构建了一种过驱动潜水器水下3自由度运动模型,并进行仿真试验验证。针对最优化函数中功率... 为提高过驱动潜水器推力分配的实时性与准确性,设计了基于误差积分的过驱动推力分配函数优化方法与基于BP神经网络的过驱动推力分配求解优化策略,构建了一种过驱动潜水器水下3自由度运动模型,并进行仿真试验验证。针对最优化函数中功率项权值减小导致静态误差减小但功率发散风险增加的问题,引入误差积分项来避免功率发散、消除静态误差并提高潜水器俯仰角的收敛速度。仿真试验结果表明,基于BP神经网络求解算法的计算速度相较于遗传算法快数十倍,具有更高的实时性。 展开更多
关键词 潜水器 推力分配 过驱动 遗传算法 BP神经网络
原文传递
基于RNN-LSTM的船舶运动轨迹预测 被引量:6
12
作者 吴鹏程 罗亮 《造船技术》 2021年第3期11-16,共6页
针对船舶轨迹预测精确性与实时性的需求,从数据层面探究影响船舶航行轨迹的特征,通过相关性分析确定网络的输入,提出结合循环神经网络-长短期记忆(Recurrent Neural Networks-Long Short Term Memory,RNN-LSTM)的船舶航行轨迹预测模型... 针对船舶轨迹预测精确性与实时性的需求,从数据层面探究影响船舶航行轨迹的特征,通过相关性分析确定网络的输入,提出结合循环神经网络-长短期记忆(Recurrent Neural Networks-Long Short Term Memory,RNN-LSTM)的船舶航行轨迹预测模型。通过船舶Z形试验相关数据与实船实际航行数据对网络模型进行训练,并对未来船舶航行轨迹进行预测。对未来轨迹的预测值与实际值进行对比。结果表明,模型预测误差小,验证该方案在船舶轨迹预测中的实用性和有效性。 展开更多
关键词 船舶 轨迹预测 RNN-LSTM 网络模型
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西非多点系泊FPSO波频运动预报研究 被引量:3
13
作者 张磊 杨建民 +2 位作者 彭涛 吕海宁 张威 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2012年第2期72-76,共5页
应用三维势流理论及非线性时域动力耦合分析方法,针对西非深水海域的一座多点系泊浮式生产储油装置(FPSO),在涌浪海洋环境下对其进行了时域耦合计算和频域短期预报计算,并与模型试验结果进行了对比,较好地预报了该FPSO的波频运动性能,... 应用三维势流理论及非线性时域动力耦合分析方法,针对西非深水海域的一座多点系泊浮式生产储油装置(FPSO),在涌浪海洋环境下对其进行了时域耦合计算和频域短期预报计算,并与模型试验结果进行了对比,较好地预报了该FPSO的波频运动性能,包括垂荡、横摇和纵摇,从而为我国深水海洋工程方案设计研究提供了技术储备。 展开更多
关键词 多点系泊FPSO 西非涌浪 波频运动 时域耦合 频域短期预报 模型试验
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全回转拖轮运动建模与视景仿真 被引量:2
14
作者 陈宁 王之民 +1 位作者 李雯文 朱妍 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第8期52-56,61,共6页
在对船舶运动分析的基础上,采用MMG模型建立全回转拖轮四自由度的数学仿真模型,以及船体水动力、螺旋桨力、风干扰力、流干扰力数学模型,采用四阶龙格库塔法对运动方程求解得到船舶运动轨迹和航向,并用Matlab/Simulink对其进行仿真。建... 在对船舶运动分析的基础上,采用MMG模型建立全回转拖轮四自由度的数学仿真模型,以及船体水动力、螺旋桨力、风干扰力、流干扰力数学模型,采用四阶龙格库塔法对运动方程求解得到船舶运动轨迹和航向,并用Matlab/Simulink对其进行仿真。建立全回转拖轮视景操纵平台,完成远程中心控制系统。实现全回转拖轮基本平台的搭建,对全回转拖轮动力系统进行分析,对全回转拖轮进出港操纵训练以及船舶性能检验具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 全回转拖轮 船舶运动模型 视景仿真 控制中心
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基于船岸协同的船舶智能航行与控制关键技术研究 被引量:3
15
作者 张宝晨 张英俊 +2 位作者 王绪明 高汉增 孙武 《中国基础科学》 2021年第2期44-51,共8页
智能船舶是全球航运领域的热点,船舶智能航行与控制是智能船舶的关键、难点与瓶颈。构建船舶智能航行与控制系统,构建能够满足船舶智能航行的通信与信息服务系统,突破船舶智能感知、认知、决策等关键技术,实现船舶远程驾驶、自主避碰与... 智能船舶是全球航运领域的热点,船舶智能航行与控制是智能船舶的关键、难点与瓶颈。构建船舶智能航行与控制系统,构建能够满足船舶智能航行的通信与信息服务系统,突破船舶智能感知、认知、决策等关键技术,实现船舶远程驾驶、自主避碰与自动靠离泊是当前船舶智能航行与控制的核心问题。本文针对船舶智能航行关键核心问题,以船岸协同的方式研究船舶智能航行关键技术。搭建基于船岸协同的船舶智能航行与控制系统的架构,构建通信与信息服务保障系统,突破了沿海与内河船舶自主航行避碰算法等关键技术,实现了船舶远程驾驶,为构建基于船岸协同的船舶智能航行与控制系统奠定了技术基础。 展开更多
关键词 船岸协同 船舶智能航行 远程驾驶 自动靠离泊
原文传递
散货船总纵强度校核的新要求 被引量:1
16
作者 李荣辉 张军 《航海技术》 北大核心 2009年第3期28-30,共3页
基于国际船级社协会发布的统一要求S17提出的单船壳散货船满足任一货舱进水后的船体梁的总纵强度要求,论文根据IACSURS17介绍了考虑货舱进水后的总纵强度计算方法,通过实船计算阐述了IACSURS17的生效对营运中散货船总纵强度的影响,并提... 基于国际船级社协会发布的统一要求S17提出的单船壳散货船满足任一货舱进水后的船体梁的总纵强度要求,论文根据IACSURS17介绍了考虑货舱进水后的总纵强度计算方法,通过实船计算阐述了IACSURS17的生效对营运中散货船总纵强度的影响,并提出了航海人员在散货船强度控制时应注意的问题。旨在提醒航海人员遵照国际规则IACSURS17加强散货船强度控制,减小营运中存在的风险。 展开更多
关键词 散货船 总纵强度 IACS UR S17
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动态经营环境下船舶服务航速的确定 被引量:1
17
作者 严家定 《上海海运学院学报》 EI 1995年第3期12-16,共5页
在分析了现有确定船舶服务航速方法的基础上,从船舶营运存在动态变化的实际情况出发,设计出一种简便、实用且能反映多种参数变化的确定服务航速的新方法,即利用“速度标尺”的图解法求解动态经营环境下的最佳盈利服务航速。
关键词 航速 船舶 速度标尺 航运企业
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孤立波数值造波研究 被引量:2
18
作者 姚建喜 吴静萍 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2017年第4期604-608,共5页
基于开源平台OpenFOAM研究开发一种可模拟推板运动的动边界条件,实现推板造波数值模拟.以孤立波为研究对象,基于Goring孤立波造波理论以及Fenton九阶孤立波解,确定两种推板运动形式,并据此对孤立波造波和传播过程进行模拟.数值模拟结果... 基于开源平台OpenFOAM研究开发一种可模拟推板运动的动边界条件,实现推板造波数值模拟.以孤立波为研究对象,基于Goring孤立波造波理论以及Fenton九阶孤立波解,确定两种推板运动形式,并据此对孤立波造波和传播过程进行模拟.数值模拟结果表明,基于Goring方法所得到的孤立波后方水面凹陷现象较基于Fenton方法所得到的孤立波后方水面凹陷现象更为显著,且波高衰减更快.将数值模拟结果与水槽试验结果进行比较,对两者之间的差别进行分析和讨论. 展开更多
关键词 孤立波 OPENFOAM 推板造波 数值造波 水槽试验
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舰船摇荡预报中的双变量局域线性多步预报法 被引量:2
19
作者 刘博 蔡烽 石爱国 《中国航海》 CSCD 北大核心 2012年第2期33-38,共6页
针对舰船各个自由度摇荡之间存在耦合的实际,介绍了一种基于双变量时间序列预报局域线性预测法,此方法可对具有一定耦合关系的二维时间序列进行综合预报。将此方法应用于陈氏吸引子仿真数据及真实海浪中某舰船摇荡时间序列数据的预测。... 针对舰船各个自由度摇荡之间存在耦合的实际,介绍了一种基于双变量时间序列预报局域线性预测法,此方法可对具有一定耦合关系的二维时间序列进行综合预报。将此方法应用于陈氏吸引子仿真数据及真实海浪中某舰船摇荡时间序列数据的预测。通过与单变量时间序列预报效果的对比,发现时间序列的双变量局域线性预测法可以在一定程度上提高精度,减小误差,提高了舰船摇荡预报的有效性。对于船舶摇荡时间序列预报领域应用双变量预报方法进行了尝试。 展开更多
关键词 水路运输 舰船摇荡 双变量 预报 局域线性法 多步
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时域自由面格林函数在半无限长垂直柱面上的解析积分研究
20
作者 李志富 吴斌 +1 位作者 任慧龙 石玉云 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1530-1539,共10页
本文引入一虚拟控制面,将流体域划分为内部流体域和外部流体域两个子域。在内部流体域应用Rankine作为积分核,从而适用于复杂的自由面条件和浮体表面条件;在外部流体域应用时域自由面格林函数作为积分核,从而自动满足远方辐射条件。控... 本文引入一虚拟控制面,将流体域划分为内部流体域和外部流体域两个子域。在内部流体域应用Rankine作为积分核,从而适用于复杂的自由面条件和浮体表面条件;在外部流体域应用时域自由面格林函数作为积分核,从而自动满足远方辐射条件。控制面的形状选取为无限深圆柱面,从而可以将控制面上速度势及其法向导数展开为Fourier-Laguerre级数。进一步地,控制面上关于自由面格林函数的空间积分可以进行解析计算。此种做法的好处是可以避免传统点源积分带来的数值发散问题。最后,对由控制面上解析积分导出的系数进行了数值计算和分析,发现积分系数随时间振荡衰减,成功避免了传统点源积分的数值发散问题。 展开更多
关键词 船舶运动 RANKINE源 自由面格林函数 FOURIER级数 Laguerre级数
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