船舶运动仿真模型

船舶运动形成复杂的流场,难以建立准确的数学模型,因此对其操纵性能进行仿真和理论十分困难。该文根据实验数据,用神经网络辨识方法建立了某船的水动力模型,实践证明：用神经网络辨识方法所建立的数学模型能够真灾地反映船舶的运动特性。该文为研究非线性的水动力问题提供了一种行之有效的方法。     

波浪中船舶运动的仿真及预报研究

为了更好地进行船舶在高海情下运动状态的研究,以大型船舶为对象采用教学模型和计算机仿真的方法,根据船舶在波浪中的频域六自由度运动方程,研究了船舶在海浪中各种航速、航向、海情下横摇的运动规律,并对结果进行了分析和仿真对比,指出了船舶运动预报方法中存在的问题.通过仿真实例,可以更好的对船舶在海浪中的运动状态进行调整,能够有效的保证船舶安全运行.     

单点系泊船舶运动的仿真研究

应用计算机仿真方法，研究了潮流作用下系泊系统的运动响应。建立了三自由度运动微分方程。然后在仿真工具箱SIMULINK中建立了时域仿真模型。对系泊船只的运动进行了计算机仿真。给出了其运动响应的时间历程，讨论了系统刚性对系泊运动的影响，利用Liapunov理论分析了静止系泊位置的稳定性，指出了定性分析方法对于系泊系统设计的意义。     

船舶运动视景仿真系统研究

由于航海在军事及经济中的重要性,船舶的运动研究也引起了人们的高度重视.文章介绍了在虚拟海洋环境中船舶运动的三维视景仿真系统.文中给出了船舶在规则波中的运动方程,用Creator仿真软件建立了船舶的三维模型,在Vega软件中对船舶的运动进行了实时交互控制.该系统在Vega的海洋模块中建立海洋场景,较真实地模拟了船舶在海面的运动情况.该系统不仅节约了研究经费,同时获得了较好的视觉效果,为后续的研究打下很好的基础.     

船舶运动视景仿真系统设计与实现

针对研究船舶各种运动状态,为有效验证控制器的功能提供有效平台。采用船舶运动可视化,对视景仿真系统进行开发,对各种常见的建模和驱动技术进行了重点研究。提出了船舶运动视景仿真系统的整体设计方案及流程,利用建模软件Creator建立了逼真的三维船舶实体模型,采用DOF节点技术建立了舵\翼舵、鳍\翼鳍及螺旋桨的活动模型;解决了视景仿真系统开发中的视点切换、多通道显示、仿真数据加载等关键问题;基于VC++集成开发环境和Vega API编程技术开发了系统。三维仿真结果表明系统具有较好交互性和逼真度,为船舶运动特性研究提供了可靠手段。     

船舶运动可视化仿真平台的设计与实现

船舶仿真系统设计,船舶航行风浪环境的稳定性和实时性研究可通过可视化进行分析。因此场景的可视化是船舶仿真的重要内容,为帮助设计人员直观地观察控制器的控制效果,提出由船舶运动模型和以MMG模型为基础建立船舶运动数学模型,根据概率论和随机过程理论建立完整的海况模型,利用龙格-库塔法计算船舶的位姿,显示模块将船舶的运动位姿数据转换成图像,实现了数据的可视化。实验结果表明,平台能够实现船舶航行仿真及3D直观显示,同时环境因素对船舶运动的影响也与理论相符。系统可以满足视景仿真的实时要求,并提供了直观的验证方式,对船舶运动控制系统控制策略的选取和控制的设计提供了依据。     

利用Simulink实现船舶运动的虚拟现实

该文建立了某型船平面操纵运动的Simulink的仿真模型，并利用虚拟现实工具箱(virtusl reality toolbox)实现了对船舶运动的虚拟现实，这有利于我们了解和研究船舶的一些极限运动(比如，可能导致倾覆的参数激振、横甩等)的机理。     

基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统

在介绍船舶运动特性和分析船舶运动的基础上,建立船舶运动质点方程,研究基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统。针对船舶偏航量的控制,设计位移模糊控制器和航向模糊控制器,对船舶在波浪中的运动进行数值仿真。船舶在各种不同外界条件下的运动状态数据,应用数据库技术,进行存储,作为后续数据分析来源。采用VC＋＋,在VS2005开发环境下使用GDI编程,实现可视化仿真。     

船舶操纵运动及控制仿真软件的研制

建立了外界条件干扰下的基于模糊控制的船舶操纵运动数学模型，开发了仿真软件，通过算例验证了软件的可靠性。并对其在定常见的作用下保持某一航向或航线航行进行了仿真研究，体育场结果表明：将模糊控制理论应用于船舶操纵运动的自适应控制的方法是可行的，但模糊控制规则的制订是至关重要的。     

计算机在抛物运动方面的仿真研究

计算机仿真是近年来兴起的一门综合性技术学科,根据抛物运动的物理模型建立起可靠的数学模型,选择合适的计算方法可以利用计算机对抛物运动进行仿真模拟,实验证明用动态图形模拟演示运动的过程,对于提高和促进学生学习物理,数学及计算机应用技术都具有积极的作用,欧拉方法经过实验的检验具有良好的适应性。     

船舶海浪中非线性随机运动的可视化技术

研究船舶海浪中运动的可视化技术.通过采用船舶在海浪中运动的可视化技术,可以使船舶设计人员能够更直观地了解船舶的运动性能.采用具有平台独立性的OpenGL图形库对船舶在波浪中运动的可视化进行描述,讨论了建立船舶模型的可行方法和如何建立三维波浪的数学模型.考虑随机波浪及船舶的非线性阻尼、非线性恢复力矩,建立船舶横摇运动的非线性微分方程.采用Runge-Kutta方法求解非线性微分方程,根据数值模拟结果,应用OpenGL中的函数来生成船舶在海浪中运动的动画.所开发的程序模拟的船舶和波浪是三维的,可以对不同有义波高的波浪和不同船舶的运动进行模拟.     

免疫遗传算法在船舶运动模拟器控制中的应用

通过对功率放大器、伺服比例阀和液压缸及其负载的分析,建立了六自由度船舶运动模拟器的动态模型.遗传算法是一种采用多点搜索和交叉操作技术的随机化搜索算法,具有良好的全局搜索能力,但遗传算法本身还存在许多不足,将免疫算法与遗传算法相结合,通过抗体之间的促进与抑制反应,可以实现系统对环境的自适应.由于基于免疫反馈和遗传机制的免疫遗传算法具有全局优化的能力,所以针对传统PID控制的不足,利用免疫遗传算法对PID控制参数进行整定并得到全局最优解,由此得到的控制器具有很好的控制效果,响应较快,静差较小.     

水下爆炸对船板冲击作用仿真

根据DAA1近似建立了一种简单实用的用于分析船板水下冲击响应模型。模型基于流-固作用原理，在不考虑结构低频响应的情况下，得到了可直接作用于结构湿面的总的压力载荷表达式。利用有限元代码LS—DYNA的用户定义的分布载荷子程序实现了这一方法。该方法适用于求解在早期冲击波作用下，结构的高频响应和局部变形。采用该方法对水下冲击波对船板和加筋船板(气背条件)的作用进行了仿真计算。计算机模拟结果表明采用该方法，在保证较高精度的前提下可以大大地降低CPU时间，提高仿真计算效率。     

交互仿真技术在足底矫形器设计中的应用

提出了以Visual C 6．0为开发平台的基于OpenGL的足底矫形器CAD软件设计方案，详细论述了足底矫形器的几何建模以及矫形器模型的三维仿真实现，并且重点研究了OpenGL的选择机制在人机交互技术上的应用，进而给出一个基于斜率变化率的自适应局部修型算法。     

舰艇编队电子对抗系统仿真研究

舰艇编队电子对抗仿真系统是一个高集成、可扩充、综合性及网络化的训练仿真系统.国内对编队电子对抗仿真的体系结构、建模问题等研究得较少.为此提出一种基于红蓝方对抗的分布式仿真体系结构,并介绍了系统中涉及到各种仿真模型,同时从数据库、平台模块类图等方面给出系统设计方案.最后对编队电子对抗仿真中数据关联和干扰资源分配等关键技术作了简要叙述,为深入进行仿真系统研制提供了可以借鉴的经验.     

基于神经网络的舰船运动短期预测

船舶在海上航行过程中受海风及海浪等因素的影响,使其产生六自由度的随机复杂运动。这对武器控制、舰载机着舰等操作起着相当的影响。该文分析了舰船运动姿态的时间序列特性,按照动力学系统反演原理,建立基于时间序列的非线性预测映射,根据在理论上三层感知器神经网络能够无限逼近任意非线性函数的特点,建立了用于时序分析的三层感知器模型,给出了时序反向传播算法。并进行了算例计算,从结果分析看,神经网络预测精度要稍高于时间序列分析法,为舰船运动短期预测提供了一种新的方法。     

舰船中继级保障系统仿真模型研究

随着舰船装备向复杂化和多型号方向发展,舰船中继级保障系统日趋复杂,舰船装备与舰船中继级保障系统不匹配的问题日益突出,导致舰船在航率和任务成功率不高.为了解决上述问题,综合运用UML和HLA方法,建立了舰船中继级保障系统模型.采用UML方法建立了仿真模型和交互模型,明确了保障系统的仿真需求和仿真流程.采用HLA方法建立了对象模型,详细描述了保障系统中的对象和交互情况.依据仿真模型,完成了仿真系统开发和保障系统仿真分析.仿真结果表明,改进仿真模型可用于舰船中继级保障系统的准确评价和优化.