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1.  舵鳍联合控制参数优化及仿真  
   田军《自动化技术与应用》,2015年第34卷第7期
   船舶上装置的舵和减摇鳍系统分别完成航向和横摇减摇控制,但是两者之间存在着耦合,因此提出了舵鳍联合控制,实现多翼面的协调控制.建立船舶运动系统横荡、艏摇和横摇的三自由度运动、舵和减摇鳍的驱动控制、海浪干扰等数学模型,构建仿真环境.利用线性二次型最优控制理论设计舵和减摇鳍的联合控制器,并采用多目标优化手段确定舵速和鳍速参数,仿真表明,在不同的海况,以及船体不同航行状态下,都取得了显著的减摇效率,效果较减摇鳍单独减摇效果更佳,且能够保证良好的航向控制精度,说明舵鳍联合减摇有效地协调舵和鳍控制水翼的控制力和控制力矩.    

2.  船舶舵/鳍联合减摇鲁棒控制研究  被引次数:2
   刘胜  方亮  于萍《哈尔滨工程大学学报》,2007年第28卷第10期
   为了提高船舶减摇效果,研究了舵/鳍联合减摇鲁棒控制问题.通过提出广义输出干扰的概念,将舵/鳍联合减摇控制系统广义对象的奇异控制问题转化为非奇异标准控制问题,给出了艏摇/横摇耦合运动的线性分式变换模型和广义对象状态空间实现.基于μ综合设计了舵/鳍联合减摇H∞鲁棒控制系统的控制器,并用结构奇异值理论对所设计的系统进行鲁棒稳定性和鲁捧性能分析.通过数字仿真,证明了所设计的控制系统具有良好的减摇效果和鲁棒性.    

3.  低舵速下具有能量优化的舵鳍联合减摇研究  
   金鸿章  王帆《兵工学报》,2009年第30卷第7期
   针对目前舵/鳍联合减横摇系统对舵机转舵速度要求较高等问题,研究了一种在现有舵机低舵速条件下的舵/鳍联合减摇方法,可避免频繁操舵造成的舵机加剧磨损、燃料过度消耗等缺陷.依据操舵准则,在线修正原航向舵、减摇鳍指令,在允许的航向偏差范围内,达到舵/鳍联合减摇的目的.通过对船舶航行阻力、能量损耗的分析,应用遗传算法对舵/鳍联合控制中的关键因子进行优化.最后在不同海情下与原舵、鳍系统进行模拟比较,验证了该方法的有效性.与其它舵/鳍联合系统不同,该方法无需对现有舵机、鳍系统进行改造或更换,具有较好的应用价值.    

4.  舵/鳍联合减摇的H∞控制方法  
   刘彦文  苗秋妍  刘胜  高振国《控制工程》,2010年第17卷第5期
   针对舵/鳍联合减摇控制系统的特点,提出了一种新的基于正实性设计思想的H∞控制方案,并根据设计结果对控制器参数进行了综合调节.采用H∞混合灵敏度设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,对舵减摇控制回路和减摇鳍控制回路进行了设计,并且详细地给出了各个权函数的确定过程.在设计过程中不但考虑了舵机和鳍机的非线性限制,还分析了Bode积分定理对性能的约束条件,在系统的性能和控制输出之间进行了折衷,给出了一组最优的设计结果.仿真结果表明,所设计的H∞控制系统在相应的频带内具有指定的性能,系统在不同海况,不同遭遇角时,都取得了很高的减摇率.而且在对象存在摄动的情况下系统仍具有最优的性能和很好的鲁棒稳定性.    

5.  用Matlab实现减摇鳍模糊控制器仿真  
   支龙 昌放辉 吴新跃《海军工程学院学报》,2004年第16卷第6期
   基于Conolly理论建立了船舶模型,以横摇角和横摇角速度为输入量,鳍角为输出量,应用模糊控制理论设计了减摇鳍模糊控制器;利用Matlab的fuzzy logic工具箱针对不同海情对控制器进行了仿真.结果表明,减摇鳍模糊控制器与传统PID控制器相比具有更好的控制效果.    

6.  基于工控机的船舶航向/横摇控制信息处理系统  
   刘胜  孔琳《智能系统学报》,2011年第6卷第3期
   船舶航向/横摇控制信息处理系统是基于工控机设计的软硬件系统.为解决船舶航行时复杂多变的运动信息处理问题,在船舶舵/翼舵-鳍/翼鳍联合控制系统模型的基础上,设计出一种以工控机为实现基础,利用数据采集卡进行A/D、D/A转换的信息处理系统.在VC++环境下进行系统软件开发,利用模块化编程思想设计了系统的软件结构.实验结果表明,采用智能算法的信息处理系统能够对船舶航向/横摇进行综合控制,操作界面友好.    

7.  随机海浪作用下的船舶横摇减摇预报方法  被引次数:6
   赖志昌  金鸿章  李国斌  何义《哈尔滨工程大学学报》,2001年第22卷第3期
   介绍了能量等分法建立随机海浪模型的方法,并利用所建立的海浪模型对未减摇船舶横摇运行和安装减摇鳍后船舶横摇运行进行了预报,同时按所要求的性能指标进行了减摇鳍控制器参数的设计,并进行了系统的仿真计算,仿真结果和实船运行结果的比较表明,该方法可用于随机海浪作用下的船舶横摇减摇运行预报。    

8.  船舶鳍/翼鳍减横摇弹性H_∞控制研究  
   宋颖慧  刘胜《自动化博览》,2011年第Z2期
   针对船舶鳍/翼鳍减摇系统中存在的海浪干扰、未建模动态和模型参数不确定性,同时控制器存在摄动的控制问题,采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定系统存在弹性H_∞状态反馈控制器的充分必要条件。并通过仿真验证了该方法的可行性,使得船舶鳍/翼鳍减摇系统不但有效地减小了船舶横摇,而且具有很好的鲁棒稳定性。    

9.  适用于不同海浪的变参数减摇鳍控制器设计  
   金鸿章  马丽华  李冬松  吉明《控制工程》,2009年第16卷第1期
   为了减小船舶的横摇,使船舶在海上能够安全地航行,减摇鳍是船舶减摇行之有效的方法.具体阐述应用80C196KC减摇鳍控制器的硬件和软件设计方法.为了能够使减摇鳍控制器达到更好的减摇效果,采用变参数PID控制方法,使得减摇鳍控制器能够更好地适应随机变化的海况,使减摇效果更加理想.减摇鳍控制器的设计主要包括PID控制器设计、航速调节器设计、浪级调节器设计.根据不同航速、浪级调节减摇鳍控制器的输出,使得减摇鳍能够平稳、可靠地工作.该控制器稍加调试就能满足实际的应用,具有实际的应用意义.    

10.  船舶航向/横摇鲁棒控制研究  
   刘胜  李高云  方亮  宋佳《电机与控制学报》,2009年第13卷第Z1期
   高海情下,船舶航向/横摇运动凸显出强耦合、不确定的特性,传统的PID控制存在适应性差的不足;此外,舵在控制航向的同时还具有减横摇的作用,合理的减摇鳍动作也对航向控制有利.为改善船舶航向、横摇控制效果,研究船舶航向/横摇耦合运动不确定模型,采用基于线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计理论,对船舶航向/横摇联合控制问题进行研究,并设计和求解控制器.仿真结果表明,高海情下船舶航向/横摇联合鲁棒控制比传统PID控制提高了约20%的航向和横摇控制精度.    

11.  减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器设计及仿真研究  
   王辉 王科俊 于立君《海军工程学院学报》,2007年第19卷第4期
   针对船舶横摇的非线性模型,利用免疫反馈机理,设计了一种减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器。控制器将模糊控制与PID控制相结合,采用Fuzzy推理,对非线性函数进行模糊逼近,用模糊免疫P调节器实时整定PID控制器的比例增益,采用常规模糊控制器在线调整免疫PID控制器的积分时间常数和微分时间常数。通过对船舶减摇鳍控制系统的仿真,可以看出采用模糊免疫自适应PID控制器其控制效果远优于常规PID控制器,使减摇鳍的减摇效果得到显著提高。    

12.  基于H∞的船舶多变量控制系统设计  
   刘彦文  刘胜  王毅《自动化技术与应用》,2008年第27卷第12期
   针对舵减摇系统的特点,提出了一种新的H∞设计方案。对舵减横摇控制回路,采用H∞混合灵敏度的设计方法,在设计过程中分析了Bode积分定理对性能的限制条件,给出了一组最优设计结果。对艏摇控制回路,采用常规的负反馈设计方法设计了航向控制器。对整个系统进行的综合仿真表明,所设计的舵减摇系统满足性能要求,而且在不影响艏摇角的情况下,取得了很离的减摇率。    

13.  基于H∞的舶舶多变量控制系统设计  
   刘彦文  刘胜  王毅《自动化技术与应用》,2008年第27卷第12期
   针对舵减摇系统的特点,提出了一种新的H∞设计方案.对舵减横摇控制回路,采用H∞混合灵敏度的设计方法,在设计过程中分析了Bode积分定理对性能的限制条件,给出了一组最优设计结果.对艏摇控制回路,采用常规的负反馈设计方法设计了航向控制器.对整个系统进行的综合仿真表明,所设计的舵减摇系统满足性能要求,而且在不影响艏摇角的情况下,取得了很高的减摇率.    

14.  鳍/舵减摇双重控制的H_∞设计  
   刘彦文  王广雄  李栋良《电机与控制学报》,2013年第17卷第1期
   针对具有两个不同执行机构,而且两个控制通道的动态特性也不一样的双重控制问题,提出了这类系统的设计方法并应用于用鳍和舵来减摇的系统。对这种合成控制进行了设计。指出两个回路的Nyquist曲线应在船的自然频率上都做到零相移,这样舵和减摇鳍的响应才有可能叠加以增强减摇效果。为此提出用H∞控制来保证零相移,并采用灵敏度函数作为系统的性能指标。详细讨论了H∞设计中的权函数选择问题。给出了鳍/舵合成减摇系统的仿真结果,仿真中还考虑了舵伺服系统速率限制对减摇的影响。    

15.  船舶舵减摇的H_∞控制设计  被引次数:2
   刘彦文  刘胜  王毅《电机与控制学报》,2009年第13卷第1期
   针对舵减摇控制系统的特点,提出了一种H∞设计方案.忽略了艏摇特性和横摇特性之间的耦合作用,分析了舵减摇控制系统.采用H∞混合灵敏度的设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,阐述了舵减摇控制系统H∞设计中权函数的选择依据和确定过程.对所设计的H∞控制器进行了降阶处理,分析了利用积分作用进行相位补偿的设计原理.仿真结果表明,所设计的舵减摇控制系统在相应的频带内具有指定的性能,而且满足鲁棒稳定性要求.对H∞设计结果的详细验证和分析表明H∞设计是一种定量设计,所有的设计要求和指标都可以定量地给出设计结果.    

16.  基于AR预报的船舶减摇模拟分析  
   段文洋  王瑞锋  赵良明  韩阳《武汉理工大学学报》,2014年第3期
   采用二维半理论直接计算船舶控制参数,有效改进了PID控制器参数整定的困难;引入船舶运动极短期预报方法(AR预报)解决了PID方法控制滞后的缺陷,称为PID+AR控制方法;同时充分考虑船舶在不规则波中运动流场的记忆效应改进了减摇鳍控制精度。针对安装了两对减摇鳍的船舶横摇运动进行时域数值模拟,对比规则波和不规则波中两种控制方法的优劣,为船舶减摇鳍系统的设计提供了一种新思路。    

17.  鲁棒H∞控制理论在舵减摇中的应用  
   刘彦文  刘胜《控制工程》,2009年第16卷第5期
   针对船舶舵减横摇控制系统的非最小相位特性,提出了基于正实性设计思想的鲁棒H∞设计方案.分析了系统的性能要求和舵机对舵角和舵速的限制,给出了权函数选择的详细过程,设计了舵减摇的H∞控制器.考虑了系统模型可能存在的不确定性,将鲁棒H∞设计结果与传统的PID设计结果进行了对比.仿真结果表明,所设计的舵减摇H∞控制系统不但取得了很高的减摇效果,而且具有很好的鲁棒稳定性;而传统的PID控制系统在对象模型存在摄动时,会导致系统不稳定,鲁棒性很差.    

18.  两栖车载减摇控制系统探讨  
   潘玉田  刘肖川《火炮发射与控制学报》,2004年第1期
   提出了减摇鳍控制系统在两栖战斗车辆上应用的方案,介绍了减摇控制系统的技术特点,探讨并分析了其工作原理和实现方法及利用MATLAB对两栖战斗车辆减摇鳍控制系统进行仿真的可行性。    

19.  零航速减摇鳍自适应主从控制器设计  
   宋吉广  梁利华  金鸿章  綦志刚《控制理论与应用》,2015年第32卷第5期
   零航速下鳍上的水动力与鳍角,角速度和角加速度存在记忆非线性关系,同时船舶横摇模型本身亦具有非线性和不确定性.导致常规控制方式无法直接求取控制量,且不能适应变化的模型和海况.本文通过主从控制器来分离减摇鳍系统的输出和输入非线性,对分离后的系统,采用基于径向基网络的逆控制构成主控制器来求取中间控制量,并自适应横摇模型和海况的变化.采用广义回归神经网络来逼近中间控制量到鳍角的映射作为从控制器.仿真结果表明该方法对横摇模型的不确定性具有自适应性,并可提高在变海况和高海况下的减摇效果.    

20.  约束条件下的舵鳍联合减摇控制研究  
   阮苗锋  宋立忠  田英俊《计算技术与自动化》,2014年第2期
   舵鳍联合减摇是一种新型减摇方法。在已有研究文献的基础上,基于输入输出线性化的鲁棒控制器设计方法,针对某集装箱船设计舵鳍联合减摇控制器,并重点研究舵速、鳍速限制对减摇效果与航向保持效果的影响,探讨舵速与鳍速之间的制约关系。仿真结果表明鳍速越低、舵速越高则减摇效果越好,但舵速、鳍速均有一上限值,超过上限值后,舵速、鳍速变化对减摇效果及航向保持效果的进一步改善不再明显。    

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