潜艇控制和仿真的数学模型 被引量：10

1

作者 刘鹰 赵琳 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2000年第1期49-52,4,共4页

由潜艇六自由度空间运动方程式，导出适合控制和仿真的数学模型，并推导出潜艇图形显示的投影公式，得以形象地显示潜艇的姿态。

关键词 潜艇 操纵仿真 数学模型

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基于模糊PID方法的ROV操纵控制仿真 被引量：10

2

作者 刘可峰 连琏 +1 位作者 曹俊亮 王秋智 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期70-75,共6页

为应对复杂的作业工况和海洋环境,研究了水下中型作业遥控机器人(ROV)的操纵控制运动.文章分析了作业型ROV的操纵特性,根据其基本的定向、定高和定深的航行能力需求,基于模糊PID方法的控制原理,为其配置了精度高、响应快的控制系统,建立... 为应对复杂的作业工况和海洋环境,研究了水下中型作业遥控机器人(ROV)的操纵控制运动.文章分析了作业型ROV的操纵特性,根据其基本的定向、定高和定深的航行能力需求,基于模糊PID方法的控制原理,为其配置了精度高、响应快的控制系统,建立了4自由度操纵控制运动模型,对定向、定高等运动性能的操纵进行仿真研究,通过水池实验验证了该控制方法的有效性. 展开更多

关键词 ROV 模糊PID 4自由度 操纵仿真

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基于CFD的滑行艇全航速段操纵性能研究 被引量：6

3

作者 谭康力 詹成胜 詹东东 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2019年第3期533-538,共6页

在全航速段航行的滑行艇其航态随航速变化剧烈,导致其操纵水动力性能非常复杂.目前滑行艇在全航速段操纵性能方面的研究并不多见,需要深入研究.文中针对某喷水推进滑行艇在不同航速段下的操纵水动力及其操纵航行性能问题开展研究,采用CF... 在全航速段航行的滑行艇其航态随航速变化剧烈,导致其操纵水动力性能非常复杂.目前滑行艇在全航速段操纵性能方面的研究并不多见,需要深入研究.文中针对某喷水推进滑行艇在不同航速段下的操纵水动力及其操纵航行性能问题开展研究,采用CFD(computational fluid dynamics)方法模拟计算在不同航速下的操纵水动力,并仿真其自航操纵试验,最后对影响滑行艇操纵运动的因进行分析.计算和仿真的结果表明,文中采用的方法能够较好地模拟、分析滑行艇的操纵航行性能,并得到了一些有用的结论. 展开更多

关键词 CFD 滑行艇 航态 水动力性能 操纵仿真

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潜艇低速运动时操纵控制仿真 被引量：5

4

作者 刘可峰 连琏 姚宝恒 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第11期18-22,共5页

潜艇垂直发射潜射导弹,将受到很大的发射反力,同时潜艇航速较低,引起舵效较差,从而使潜艇的操纵控制比较困难。本文分析低速运动时潜艇在发射潜射导弹过程中受到的冲击载荷及其运动响应,利用Simulink软件建立潜艇水下运动仿真模型。在... 潜艇垂直发射潜射导弹,将受到很大的发射反力,同时潜艇航速较低,引起舵效较差,从而使潜艇的操纵控制比较困难。本文分析低速运动时潜艇在发射潜射导弹过程中受到的冲击载荷及其运动响应,利用Simulink软件建立潜艇水下运动仿真模型。在此基础上进行潜艇低速运动时的操纵控制仿真研究,仿真结果与参考文献中发表的数据较为吻合,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 潜艇 发射反力 操纵仿真

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飞机座舱航向操纵脚蹬的操纵仿真 被引量：3

5

作者 王黎静 袁修干 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第6期91-92,共2页

要使人体模型能在工程设计中代替人体对设计中的工效提出要求或做出评价 ,就必须将人体模型运动数据与真人实验数据进行比较 ,在两者误差满足工程需要的前提下才可使用。利用美军飞行员人体数据计算人体模型脚行程 ,并与实测值进行比较 ... 要使人体模型能在工程设计中代替人体对设计中的工效提出要求或做出评价 ,就必须将人体模型运动数据与真人实验数据进行比较 ,在两者误差满足工程需要的前提下才可使用。利用美军飞行员人体数据计算人体模型脚行程 ,并与实测值进行比较 ,对所建人体模型脚的可达行程进行了验证。在此基础上利用中国飞行员人体数据 ,得出中国人体模型的脚运动行程 ,在座舱设计中使用。 展开更多

关键词 飞机座舱 航向操纵脚蹬 操纵仿真 人体模型 人体运动仿真 脚可达行程

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基于LS-SVM的船舶操纵运动在线建模 被引量：3

6

作者 徐锋 刘志平 +2 位作者 郑海斌 陈小邹 曹晓燕 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期752-759,共8页

基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)和积分型辨识样本结构开展了船舶操纵运动的在线建模。以整体型Abkow⁃itz模型为辨识对象,大阪号油轮作为具体研究对象。在操纵运动仿真时,采用40个粘性类水动力导数的Abkowitz模型,但是在参数辨识时,采... 基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)和积分型辨识样本结构开展了船舶操纵运动的在线建模。以整体型Abkow⁃itz模型为辨识对象,大阪号油轮作为具体研究对象。在操纵运动仿真时,采用40个粘性类水动力导数的Abkowitz模型,但是在参数辨识时,采用了仅具有20个粘性类水动力导数的简化模型。为了对建模方法的有效性进行检验,将辨识得到的水动力导数与其原始值进行了比较,同时也针对辨识模型和原始模型的操纵运动仿真进行了比较。辨识结果表明,使用简化模型进行船舶操纵运动的在线建模是合适的,具有较好的预报效果和较高的精度。 展开更多

关键词 船舶操纵 系统辨识 水动力导数 操纵仿真

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倾转螺旋桨潜器操控研究 被引量：2

7

作者 侯家怡 刘可峰 +1 位作者 常琦 郑怡 《造船技术》 2015年第5期83-87,共5页

由于航速较低,舵效较差,使得低速潜器操纵控制比较困难,通常ROV(无人遥控潜水器)为了实现高性能的矢量推进需要配置数量较多的推进器,通过引入倾转螺旋桨可以减少总的推进器数量,利用Simulink软件建立了倾转桨潜器水下运动仿真模型并进... 由于航速较低,舵效较差,使得低速潜器操纵控制比较困难,通常ROV(无人遥控潜水器)为了实现高性能的矢量推进需要配置数量较多的推进器,通过引入倾转螺旋桨可以减少总的推进器数量,利用Simulink软件建立了倾转桨潜器水下运动仿真模型并进行了操纵控制仿真研究,仿真结果显示了倾转螺旋桨优秀的矢量推进性能。 展开更多

关键词 ROV 倾转桨 矢量推进 操纵仿真

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CMAC神经网络在潜艇操纵控制中的仿真应用 被引量：2

8

作者 张林根 赵桥生 +1 位作者 何春荣 马向能 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第2期226-233,共8页

基于MATLAB/Simulink软件包,利用拘束模型试验的水动力实验结果,开发了潜艇的六自由度操纵运动预报模型。其典型机动的仿真结果与自航模试验结果吻合较好。在此基础上,成功地将CMAC神经网络技术应用于潜艇操纵运动控制仿真中。仿真结果... 基于MATLAB/Simulink软件包,利用拘束模型试验的水动力实验结果,开发了潜艇的六自由度操纵运动预报模型。其典型机动的仿真结果与自航模试验结果吻合较好。在此基础上,成功地将CMAC神经网络技术应用于潜艇操纵运动控制仿真中。仿真结果表明,神经网络控制比单独的PID时的控制效果优越,舵机操舵幅度明显减小,且具有较强的抗干扰能力,鲁棒性强等优点。 展开更多

关键词 CMAC神经网络 潜艇 操纵仿真

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变重心潜器操控性能 被引量：1

9

作者 柯力 刘可峰 +2 位作者 李家旺 邹心宇 沈文锋 《造船技术》 2017年第5期33-36,共4页

由于无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle,ROV)航速普遍较低,舵效较差,操纵控制较为困难。通过引入变重心系统实现高性能的矢量推进,可减少潜器需要配制的推进器数量。应用Simulink仿真软件建立变重心潜器水下运动模型并进行操纵控... 由于无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle,ROV)航速普遍较低,舵效较差,操纵控制较为困难。通过引入变重心系统实现高性能的矢量推进,可减少潜器需要配制的推进器数量。应用Simulink仿真软件建立变重心潜器水下运动模型并进行操纵控制仿真研究,结果表明变重心潜器具有较好的矢量推进性能。 展开更多

关键词 无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle ROV) 变重心 矢量推进 操纵仿真

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内河船队桥区通航宽度研究

10

作者 陈立家 张天玉 +1 位作者 黄立文 魏天明 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2022年第2期345-349,355,共6页

针对现行规范对船队通航宽度计算系数取值单一等问题,为更准确确定船队过桥所需通航宽度以保障船队安全过桥,充分考虑风、流的影响,以及桥前航程,结合船队过桥操纵方法,建立基于风、流漂移的船队通航宽度计算模型.以顶推船队下水航行为... 针对现行规范对船队通航宽度计算系数取值单一等问题,为更准确确定船队过桥所需通航宽度以保障船队安全过桥,充分考虑风、流的影响,以及桥前航程,结合船队过桥操纵方法,建立基于风、流漂移的船队通航宽度计算模型.以顶推船队下水航行为例,计算在不同漂角和桥前航程工况下所占航宽,结果表明:漂角和桥前航程取值越大,通航宽度值越大.基于船舶操纵模拟器进行对应工况下模拟操纵试验验证,结果可信. 展开更多

关键词 内河航道 洪水期 内河船队 操纵仿真 桥区水域

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基于支持向量机的水下航行器操纵运动在线建模

11

作者 杜伟 徐锋 +3 位作者 肖涛 杨路春 王明剑 杜秀群 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第6期81-85,共5页

本文对水下航行器的操纵运动在线建模进行研究。使用增量式最小二乘法辨识得到了MARIUS AUV的水动力导数。为了提高辨识精度,使用积分型辨识样本结构进行输入输出样本对的构造。基于约束模试验获取的水动力导数,进行操纵运动仿真,得到... 本文对水下航行器的操纵运动在线建模进行研究。使用增量式最小二乘法辨识得到了MARIUS AUV的水动力导数。为了提高辨识精度,使用积分型辨识样本结构进行输入输出样本对的构造。基于约束模试验获取的水动力导数,进行操纵运动仿真,得到纵向速度、横向速度、摇首角速度和舵角等样本参数。通过试验水动力导数和辨识得到的水动力导数对比,表明辨识算法的有效性。该研究对水下航行器操纵运动的在线建模和控制应用具有重要意义。 展开更多

关键词 系统辨识 水下航行器 水动力导数 操纵仿真

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基于电子海图的船舶操纵仿真器 被引量：10

12

作者 贾传荧 杨盐生 +2 位作者 蒋维清 谷伟 李志华 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1994年第2期98-110,共13页

本文主要介绍最近研制的由微机、高分辨率显示器、图形卡、操纵控制箱等组成的基于电子海图船舶操纵仿真器的两个主要技术──船舶操纵数学模型和电子海图技术，最后还介绍了该仿真器在航海实际中的一个应用．在数学模型中，考虑到航海... 本文主要介绍最近研制的由微机、高分辨率显示器、图形卡、操纵控制箱等组成的基于电子海图船舶操纵仿真器的两个主要技术──船舶操纵数学模型和电子海图技术，最后还介绍了该仿真器在航海实际中的一个应用．在数学模型中，考虑到航海实际的需要，提出了一个适合常速、低速和大漂角等各种情况的水动力计算模型以及四象限舵力和浆力的算法．另外，考虑了浅水、岸壁、风、流、浪的影响及附属操纵设备──拖轮、缆绳、锚链等对船舶的作用．本仿真器的电子海图装置，不仅能实时显示船舶所在海域的海图，动态显示船舶的二维俯视图象及运动姿态、航行轨迹，还可根据需要选择性地放大、缩小海图、显示各种岸基设施，并且可以记录模拟过程中的各种数据，制作航迹图的硬拷贝以及在显示器上再现，以供分析研究． 展开更多

关键词 航海 操纵仿真器 电子海图

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基于虚拟现实技术的深水航行器操纵仿真系统的研究 被引量：6

13

作者 尹勇 任鸿翔 +1 位作者 金一丞 张秀凤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期435-440,共6页

深水航行器操纵仿真系统可用于人员训练、深水航行器性能及相关设备性能的研究.文章介绍了基于虚拟现实技术的深水航行器操纵仿真系统的体系结构设计、功能特点和六自由度水动力数学模型.针对海底视景具有覆盖范围广、数据量大等特点,... 深水航行器操纵仿真系统可用于人员训练、深水航行器性能及相关设备性能的研究.文章介绍了基于虚拟现实技术的深水航行器操纵仿真系统的体系结构设计、功能特点和六自由度水动力数学模型.针对海底视景具有覆盖范围广、数据量大等特点,提出了一种海底虚拟场景的建模方法和高效视景数据库的设计方法,并对视景驱动程序需要重点解决的几个问题:探照灯照明效果、机械手深海作业、声呐测距仿真、深海热液矿动态仿真和多通道视景系统的同步等作了深入介绍.这些技术和方法已成功应用于深水航行器操纵仿真系统的研制. 展开更多

关键词 虚拟现实 虚拟环境 深水航行器操纵仿真 视景系统 海底视景 机械手操作仿真

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水面船舶操纵、航海和机舱仿真器 被引量：1

14

作者 王扬 《计算机仿真》 CSCD 1997年第2期32-37,共6页

本文对水面船舶操纵、航海和机舱仿真器的特点、构成和数学模型作了介绍，同时对其视景系统也作了一般性的描述。

关键词 船舶操纵仿真器 ARPA雷达 机舱仿真

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船舶操纵仿真的狭长通航隧洞航行安全研究 被引量：6

15

作者 邓健 廖芳达 +2 位作者 谢澄 关宏旭 严庆新 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第4期7-12,共6页

通航隧洞作为一类新型的过船设施,具有通航宽度窄、水深浅、能见度不良和环境封闭等特点,船舶在隧洞内航行时船舶操纵难度大、船员心理压力高,船舶在通航隧洞内航行驾驶研究方面在我国还几乎处于空白。以拟建的乌江思林二线通航隧洞工... 通航隧洞作为一类新型的过船设施,具有通航宽度窄、水深浅、能见度不良和环境封闭等特点,船舶在隧洞内航行时船舶操纵难度大、船员心理压力高,船舶在通航隧洞内航行驾驶研究方面在我国还几乎处于空白。以拟建的乌江思林二线通航隧洞工程作为对象,采用航海模拟器构建隧洞通航环境模型、代表船型模型,通过开展隧洞操纵仿真试验、制动冲程操纵试验和小舵角操纵试验等3种试验,分析船舶在通航隧洞内不同阶段的航行特点与风险,提出适用于狭长隧洞通航船舶的航行方案,为隧洞内航行安全保障措施的制定提供有力支撑。 展开更多

关键词 狭长通航隧洞 航行安全 船舶操纵仿真

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Matlab在Fuzzy-PID控制器用于船舶操纵仿真中的应用 被引量：4

16

作者 向阳 《机电设备》 2004年第3期5-8,共4页

以模糊控制理论为基础,结合Fuzzy - PID混合控制系统的研究,设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器,实现了船舶操纵控制器的Fuzzy-PID 控制.并应用Matlab (Simulink) 语言对该控制器进行仿真.试验表明,该控制器的动... 以模糊控制理论为基础,结合Fuzzy - PID混合控制系统的研究,设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器,实现了船舶操纵控制器的Fuzzy-PID 控制.并应用Matlab (Simulink) 语言对该控制器进行仿真.试验表明,该控制器的动态响应性能和稳态控制精度均十分理想,从而改善了操纵性能和提高了控制器的鲁棒性. 展开更多

关键词 船舶工程 MATLAB软件 FUZZY控制 PID控制 船舶操纵仿真

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列车安全操纵仿真系统的研究 被引量：1

17

作者 丁勇 毛保华 刘海东 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第2期27-30,共4页

探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位... 探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位以及停车制动的仿真算法 ,并在实际线路上对电力机车进行了实例分析。系统计算速度快 ,人工干预方便 ,效果良好 ,可以满足现场的实际需求。 展开更多

关键词 铁路运输 列车 安全行车 安全操纵仿真系统

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基于综合模型的船舶与钻井平台安全距离计算 被引量：2

18

作者 庄元 常梦雪 郭禹江 《船海工程》 北大核心 2021年第5期132-137,共6页

为保障船舶航行安全和钻井平台自身安全,基于平台池火理论和船舶操纵性理论,从平台自身安全性及船舶航行极端工况(紧迫局面和失控局面)安全性两个角度,构建船舶与固定式钻井平台间安全距离综合计算模型。以涠洲WZ6-12固定式钻井平台为例... 为保障船舶航行安全和钻井平台自身安全,基于平台池火理论和船舶操纵性理论,从平台自身安全性及船舶航行极端工况(紧迫局面和失控局面)安全性两个角度,构建船舶与固定式钻井平台间安全距离综合计算模型。以涠洲WZ6-12固定式钻井平台为例,运用MATLAB计算代表船型与固定式钻井平台间的安全距离,并通过大型船舶操纵仿真模拟器进行仿真试验,验证模型的适用性和准确性。结果表明,模型的计算值与仿真试验值的误差在4%以内。 展开更多

关键词 池火辐射模型 船舶操纵性 固定式钻井平台 安全距离 船舶操纵仿真试验

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航海模拟器中半潜船滚装作业研究 被引量：2

19

作者 廉静静 尹勇 +1 位作者 杨晓 翟小明 《中国航海》 CSCD 北大核心 2011年第1期5-8,共4页

基于半潜船滚装大型海洋结构物需要实时排打压载水舱的压载水量,提出了压载水调整的优化数学模型,该模型以力和力矩平衡方程以及压载水量的调节范围为约束条件,以压载水舱的调节水量绝对值之和作为目标函数,同时以Visual C++6.0和OpenGV... 基于半潜船滚装大型海洋结构物需要实时排打压载水舱的压载水量,提出了压载水调整的优化数学模型,该模型以力和力矩平衡方程以及压载水量的调节范围为约束条件,以压载水舱的调节水量绝对值之和作为目标函数,同时以Visual C++6.0和OpenGVS场景管理软件为开发平台,实现了半潜船操作模拟器模块间的数据通信,完成了半潜船操作模拟器的视景系统的开发,初步实现了航海模拟器中半潜船滚装大型海洋结构物的仿真。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 半潜船操纵仿真 压载水调整 稳性计算 大型海洋结构物装卸 航海模拟器

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一种新型船舶操纵仿真器的设计

20

作者 陆黎 《武汉造船》 1999年第2期24-26,共3页

将计算机仿真技术应用于船舶流体力学专业，对一种新型船舶操纵仿真器进行了方案设计。并从理论上对该仿真器的系统构成及各模块的功能进行了叙述。

关键词 计算机仿真 船舶 操纵仿真器 流体力学

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