船舶舵机电静液作动器的分数阶线性自抗扰控制 被引量：1

1

作者 吕明明 谢华伟 +2 位作者 钟伟 万国龙 涂超凡 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1514-1522,共9页

为改善船舶舵机电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的抗扰性能,提出一种基于线性自抗扰控制和分数阶PD控制的融合控制方法。在建立驱动电机和液压系统数学模型的基础上,利用线性扩张状态观测器(Linear Extended State Obse... 为改善船舶舵机电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的抗扰性能,提出一种基于线性自抗扰控制和分数阶PD控制的融合控制方法。在建立驱动电机和液压系统数学模型的基础上,利用线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)估计EHA在不同工况下所受的内外总扰动,并证明LESO的有界稳定性;进一步采用分数阶PD控制作为控制律对所估计的总扰动予以主动抑制,控制参数由剪切频率和相位裕度等频率响应指标决定。利用AMESim和Simulink联合建立EHA仿真模型,通过分析可知,所提出控制方法在船舶航速分别为6 kn和8 kn时位移控制精度均约为1 mm。利用自研EHA搭建船舶舵机半实物试验装置,进行来回摆舵和突然换向试验,结果表明在负载扰动下和有突变换向情况时,所提出控制方法对操舵指令的跟踪均具有较好的快速性和稳定性。 展开更多

关键词 船舶舵机 电静液作动器 线性自抗扰 分数阶PD

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舰船避撞过程中船舵不稳定性分析

2

作者 廖华 刘馨潞 李晓科 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第15期53-56,共4页

为解决舰船避撞过程中舵角控制实时性不足问题,研究舰船避撞过程中船舵不稳定性分析方法,确保舰船在复杂多变的海况中,可以更好地适应波浪、洋流等环境因素,保持舰船航行的稳定性。通过构建舰船避撞过程中的线性模型,得到舰船避撞过程... 为解决舰船避撞过程中舵角控制实时性不足问题,研究舰船避撞过程中船舵不稳定性分析方法,确保舰船在复杂多变的海况中,可以更好地适应波浪、洋流等环境因素,保持舰船航行的稳定性。通过构建舰船避撞过程中的线性模型,得到舰船避撞过程中的输入舵角;以舰船线性模型为基础,得到舰船避撞过程中包含时变延迟的舰船线性模型,并结合李雅普诺夫稳定性判定理论,获取包含时变延迟的舰船线性模型,输入舵角作用下是不稳定的,完成舰船避撞过程中船舵不稳定性分析。实验证明,该方法可有效实现舰船避撞过程中船舵不稳定性分析;应用该方法后,可有效提升舰船避撞过程航迹的平滑性与稳定性,加强避撞效果。 展开更多

关键词 舰船避撞 舰船船舵 不稳定性分析 线性模型 时变延迟 李雅普诺夫

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船舶舵机电液伺服调节器的建模与仿真研究 被引量：3

3

作者 邓丽霞 易孟林 《机床与液压》 北大核心 2007年第8期207-209,236,共4页

舵机控制舵角,是船舶操舵的动力来源。调节器是舵机的控制中心,能够在船舶偏离既定方向时,自动控制舵机调节舵角,使其回到原来的航行方向。本文对某型船舶舵机电液伺服调节器进行了数学建模,并通过M atlab动态仿真研究了其控制特性。由... 舵机控制舵角,是船舶操舵的动力来源。调节器是舵机的控制中心,能够在船舶偏离既定方向时,自动控制舵机调节舵角,使其回到原来的航行方向。本文对某型船舶舵机电液伺服调节器进行了数学建模,并通过M atlab动态仿真研究了其控制特性。由仿真结果可知该调节器具有良好的跟踪特性,并得出了调节器在某些结构参数和电气参数影响下的变化规律,为调节器的性能优化及生产制造提供了理论依据。 展开更多

关键词 电液伺服调节器 Matlab动态仿真 船舶舵机

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基于闭环增益成形的船舶舵机间隙非线性抑制算法 被引量：4

4

作者 张显库 王立军 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期94-99,共6页

为了克服舵机间隙非线性对船舶航向保持控制的不利影响,提出一种基于一阶与二阶闭环增益成形的混合控制算法,充分发挥了二阶闭环增益成形算法的良好动态控制性能以及一阶闭环增益成形算法能够消除静差的优势;并以"育龙"轮的... 为了克服舵机间隙非线性对船舶航向保持控制的不利影响,提出一种基于一阶与二阶闭环增益成形的混合控制算法,充分发挥了二阶闭环增益成形算法的良好动态控制性能以及一阶闭环增益成形算法能够消除静差的优势;并以"育龙"轮的非线性响应模型为控制对象进行了仿真实验。仿真实验结果显示:在恶劣海况下,混合控制算法能够消除舵机间隙非线性带来的不良影响,在降低航向超调量的同时具有良好的鲁棒性能。 展开更多

关键词 闭环增益成形 间隙非线性 船舶舵机 航向保持

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船舶舵机加载系统多余力抑制控制策略 被引量：2

5

作者 薛红军 邓攀 张国龙 《船舶工程》 北大核心 2014年第5期77-80,85,共5页

为了提高船舶舵机加载系统的加载精度,需有效抑制多余力的干扰。以液压缸作为加载系统,建立了精确模型,采用内模控制和速度补偿的复合控制策略抑制多余力。基于MATLAB仿真平台对提出的多余力复合控制策略与传统的速度补偿进行了对比仿... 为了提高船舶舵机加载系统的加载精度,需有效抑制多余力的干扰。以液压缸作为加载系统,建立了精确模型,采用内模控制和速度补偿的复合控制策略抑制多余力。基于MATLAB仿真平台对提出的多余力复合控制策略与传统的速度补偿进行了对比仿真验证,仿真结果表明,提出的复合控制策略使抑制多余力的频率范围增加。 展开更多

关键词 船舶舵机 力加载 电液伺服 多余力 内模控制 仿真

原文传递

船用舵机电液伺服阀的分析及实验研究

6

作者 王锐 杨平 +2 位作者 林烜 何琼 季天晶 《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》 2008年第2期57-59,共3页

对由三通伺服阀和差动液压缸组成的船用舵机电液伺服阀进行了建模,通过计算机仿真和实验,证明数学模型正确,设计方案可行。

关键词 船用舵机 电液伺服阀 位置控制 数学模型

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船用舵机位置控制系统控制单元两种设计方案的分析

7

作者 季天晶 李铁力 +1 位作者 方磊 林煊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第13期1548-1550,共3页

对船用舵机泵控系统中位置控制单元的三通阀控制非对称缸和四通阀控制对称缸的两种设计方案进行了理论分析和系统结构分析。通过仿真比较了两种方案的动态性能,为工程实际中控制方案的选择提供参考。

关键词 舵机 位置控制 三通阀 四通阀

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船舵液压传动装置的振动特性分析和试验

8

作者 毛胜辉 吕蒙 +1 位作者 李亚 郭海伟 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第17期66-69,共4页

本文构建船舶的液压传动装置数学模型,对其进行仿真分析,给出了船舶液压控制系统的结构图,并着重分析了船舶液压传动装置的振动特性。最后,设计了船舶液压传动装置的振动试验,分析了船舶液压传动装置拉杆处的振动加速度的变化曲线。

关键词 船舵 液压传动 振动特性

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小型船舶舵鳍液压伺服控制系统的仿真及实验研究

9

作者 刘旌扬 张裕芳 《机床与液压》 北大核心 2012年第21期150-153,共4页

提出用换向阀控制开式液压系统的船舶小型舵机伺服系统,采用Bang-bang控制方法进行控制器设计。利用MATLAB的SimHydraulic物理仿真模块,建立了这一系统的仿真模型,通过闭环仿真调整得到控制器参数,并通过实验进行了验证。仿真和实验表... 提出用换向阀控制开式液压系统的船舶小型舵机伺服系统,采用Bang-bang控制方法进行控制器设计。利用MATLAB的SimHydraulic物理仿真模块,建立了这一系统的仿真模型,通过闭环仿真调整得到控制器参数,并通过实验进行了验证。仿真和实验表明这一舵机伺服系统的性能满足要求。 展开更多

关键词 液压伺服系统 舵机 BANG-BANG控制 SimHydraulic仿真

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欠驱动船舶自适应迭代滑模轨迹跟踪控制 被引量：6

10

作者 沈智鹏 代昌盛 张宁 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期125-134,共10页

针对欠驱动船舶轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在未知参数和外界扰动,提出了一种带强化学习的神经网络自适应迭代滑模控制方法;利用轨迹跟踪的横向和纵向误差信息构造非线性迭代滑模面,分别设计了船舶柴油机转速和舵角的神经网络迭代滑模... 针对欠驱动船舶轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在未知参数和外界扰动,提出了一种带强化学习的神经网络自适应迭代滑模控制方法;利用轨迹跟踪的横向和纵向误差信息构造非线性迭代滑模面,分别设计了船舶柴油机转速和舵角的神经网络迭代滑模控制器;根据船舶柴油机转速和舵角的实时测量值,计算了反映控制量抖振状态的强化学习信号,在线优化了神经网络的结构和参数,以抑制控制量的抖振,进一步增强控制系统的自适应性;建立了5446TEU集装箱船舶数学模型,分别对圆轨迹和正弦轨迹进行了跟踪控制。仿真结果表明:在风浪扰动下圆轨迹跟踪时,与迭代滑模控制策略相比,采用提出的控制策略250s左右能跟踪上目标轨迹,速度提高约1倍,最大跟踪偏航距离为250m,误差减小约30%,控制舵角在400s后基本平稳,波动幅值约为2°,舵角和柴油机转速的抖振变化幅值均减小了50%以上,柴油机转速控制参数和舵角控制参数分别在38~45和3.3~3.9之间实现了自适应调节;在正弦轨迹跟踪时,与模糊迭代滑模控制策略相比,采用提出的控制策略纵向跟踪平均误差小于20m,减小了50%以上,舵角抖振量平均幅值小于10°,减小了60%以上,柴油机转速控制参数和舵角控制参数分别在5.7~5.8和0.8~2.5之间实现了自适应调节。 展开更多

关键词 欠驱动船舶 轨迹跟踪 柴油机转速 船舶舵角 自适应迭代滑模 神经网络 强化学习

原文传递

舰舵参数记录分析仪设计与实现 被引量：3

11

作者 韩冰 刘勇 陈永冰 《船海工程》 北大核心 2007年第5期99-102,共4页

介绍舰舵参数记录分析仪的系统设计原理、记录模块的组成和电路的实现方法。该记录分析仪用于对舰船航行过程中的罗经航向、计程仪航速和GPS舰位等数据进行实时采集和记录,并依据采集数据辨识舰船运动模型参数,以便于操舵控制系统的设... 介绍舰舵参数记录分析仪的系统设计原理、记录模块的组成和电路的实现方法。该记录分析仪用于对舰船航行过程中的罗经航向、计程仪航速和GPS舰位等数据进行实时采集和记录,并依据采集数据辨识舰船运动模型参数,以便于操舵控制系统的设计与维修调试。 展开更多

关键词 舰舵参数 频率选通 航向 航角

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浅析某散货船舵系的安装与检验 被引量：1

12

作者 陈永杰 《价值工程》 2015年第9期105-107,共3页

船舶舵系是船舶的主要操作设备,关系到船舶的操纵性能和航行安全。船舶舵系的安装和检验是船舶建造检验过程中一个重要环节。文中通过简要介绍某散货船舵系的安装和检验过程,引出了舵系的拉线找中和液压螺母的装配等一些关键工艺,为同... 船舶舵系是船舶的主要操作设备,关系到船舶的操纵性能和航行安全。船舶舵系的安装和检验是船舶建造检验过程中一个重要环节。文中通过简要介绍某散货船舵系的安装和检验过程,引出了舵系的拉线找中和液压螺母的装配等一些关键工艺,为同类船舶舵系的安装和检验过程提供了参考。 展开更多

关键词 船舶舵系 安装 拉线 液压螺母

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机械加工及船舶轴舵系安装技术优化研究 被引量：1

13

作者 潘升华 《现代制造技术与装备》 2018年第8期70-71,共2页

船舶轴舵系的安装关系到未来船舶的使用。轴舵系是由轴系和舵系两部分组成的,轴系是船舶动力系统中的一个不可或缺的部分,舵系是操纵船舶改变形象的系统,它们的性能直接关系到船舶的性能,因此,要进一步优化船舶的轴舵系安装技术,本文将... 船舶轴舵系的安装关系到未来船舶的使用。轴舵系是由轴系和舵系两部分组成的,轴系是船舶动力系统中的一个不可或缺的部分,舵系是操纵船舶改变形象的系统,它们的性能直接关系到船舶的性能,因此,要进一步优化船舶的轴舵系安装技术,本文将对如何优化机械加工和船舶轴舵系安装技术进行阐述。 展开更多

关键词 机械加工 船舶轴舵系安装技术

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舰船舵减横摇广义预测约束控制 被引量：1

14

作者 葛德宏 高启孝 +1 位作者 李安 陈永冰 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期6-10,19,共6页

依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制。对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%~45%的减摇效果,而且对横摇角速... 依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制。对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%~45%的减摇效果,而且对横摇角速度与横摇角加速度也有40%左右的减小效果。 展开更多

关键词 舰船 舵减横摇 广义预测控制 约束

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1000吨级冷藏船舵杆的修复方法 被引量：1

15

作者 沈德良 《造船技术》 1997年第9期19-21,共3页

本文介绍了采用一种热装过盈接轴的方法，修复千吨级冷藏船舵杆的弯曲、扭转变形，达到了既快又省的目的，取得了良好的经济和社会效益．

关键词 冷藏船 热装过盈接轴 维修 舵杆轴

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舰舵参数分析仪的设计与实现

16

作者 韩冰 刘慧 +1 位作者 张君臣 杨裕浩 《船电技术》 2011年第7期47-50,共4页

介绍舰舵参数分析仪的设计与实现过程。该分析仪采用自适应遗传算法实现对舰船运动系统的参数辨识,并将参数辨识结果和舰船运行状况进行实时显示,从而为自动舵的开发和调试提供了科学依据。

关键词 舰舵参数 自适应遗传算法

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基于混合算法的舰舵参数辨识的研究

17

作者 韩冰 刘慧 +1 位作者 张君臣 杨裕浩 《计算机与现代化》 2011年第2期46-48,共3页

舰舵参数是表征舰船航向变化规律的关键参数。本文提出一种基于遗传算法和模型参考自适应算法的混合算法对舰舵参数进行辨识。经实验验证,该算法具有辨识精度高、对采样时间要求不高等优点,基本上满足舰舵参数辨识的需要。

关键词 舰舵参数 遗传算法 模型参考自适应法

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谈海损舵系修理的一些体会

18

作者 杨创远 《中国修船》 北大核心 1997年第1期13-15,共3页

介绍船舶意外搁浅对舵系的损坏，进行了舵的受力分析，重点讲述了舵杆、舵柄、舵销、舵承等的修复过程，以供同行参考。

关键词 船舶 舵系 维修 损坏 受力分析

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船舶自适应逆控制操舵 被引量：1

19

作者 蔡勇 战兴群 张炎华 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期71-76,共6页

经典反馈控制将对象动态响应的控制和噪声的消除放在同一个过程中进行,这种方法往往会产生为了 满足一个指标而牺牲另外一个指标的矛盾。本文介绍了一种新的控制方法--自适应逆控制,阐述了自适应 逆控制的特点,讨论了自适应逆控制系统... 经典反馈控制将对象动态响应的控制和噪声的消除放在同一个过程中进行,这种方法往往会产生为了 满足一个指标而牺牲另外一个指标的矛盾。本文介绍了一种新的控制方法--自适应逆控制,阐述了自适应 逆控制的特点,讨论了自适应逆控制系统的三个基本单元--对象建模、逆控制器建模和扰动消除器。自适 应逆控制将对象动态响应的控制和噪声的消除分开来考虑,解决了上述经典反馈控制的矛盾。在仿真软件 Matlab上进行船舶自动舵仿真时,分别采用了自适应逆控制方案的ELS(增广最小二乘)算法和经典反馈控 制的PID(比例积分微分)算法。仿真结果表明了自适应逆控制的优点。 展开更多

关键词 自适应逆控制系统 对象建模 反馈控制 仿真结果 比例积分 PID 算法 船舶 自动舵 动态响应

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大型船舶舵系现场修理的工艺要点 被引量：3

20

作者 王希强 李伟 《现代制造技术与装备》 2016年第7期143-144,共2页

本文对大型船舶舵系的常见故障及原因进行了系统分析,并对其现场修理的检查工艺及舵系各部件的现场修理工艺进行了详细阐述。

关键词 大型船舶轴舵系 现场修理 舵承修理

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