航速参与控制的自动舵最优控制系统

Leeuven非线性船舶操纵运动模型考虑了船舶操舵引起的航速损失，利用最小二乘原理对此模型进行了线性化处理，考虑到船舶受到各种遭遇浪向的随机海浪的扰动及航向和航速测量元件存在的测量噪声，应用了Kalan滤波器作为状态观察器，控制系统应用了有积分作用的LQG最优控制技术，设计的自动舵控制系统有较好的船舶航向控制性能，又能把操舵引起的航速损失减至最小。     

不对称信息理论与非线性鲁棒控制算法

针对非线性船舶航向保持系统,通过设计其精确反馈线性化控制器,给出一种物理意义更明显的解释,即非线性精确反馈线性化控制器由非线性函数项和常规线性控制器组成．将简化的精确反馈线性化法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器,增加了信息的传递量,在提高系统鲁棒性能的基础上,使该算法成为实际工程上可用的算法．仿真结果表明,当信息传递充分时,航向保持效果良好．     

柴油发电机组非线性H2/H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性. 船舶电站柴油机调速系统是一个非线性控制系统, 为了分析系统的动态特性, 首先建立柴油机调速系统的非线性数学模型, 然后以此为基础设计非线性H2/H∞速器. 将直接反馈线性化和混合H2/H∞控制理论相结合应用于柴油发电机组调速器的设计,把系统的性能要求转化为标准H2/H∞控制问题, 获得了柴油机非线性H2/H∞转速控制律. 计算机仿真结果表明, 设计的非线性H2/H∞调速器有效地提高了系统的动态精度和抑制扰动的能力, 改善了船舶电力系统频率的稳定性.     

船舶运动模拟台解耦控制的研究

船舶运动模拟台是进行船舶运动仿真必要的大型设备。空间运动机构的表式具有结构简单，节省经费，可靠性高等优点。但控制系统存在严重的耦合现象。本文以一实用船舶运动模拟台为对象进行解耦控制的,要用线性化模型设计解耦控制器，对原始模型进行控制，仿真结果表明解耦效果符合要求。     

基于输入状态线性化的船舶直线航迹控制

针对船舶直线航迹控制系统的非线性数学模型,基于输入状态线性化技术,将状态变换和输入变换结合得到一个非线性反馈控制规律,并由得到的线性系统给出了非线性系统全局渐近稳定的充分条件.计算机仿真结果表明,该控制规律可以使船舶直线航迹控制全局渐近稳定,设计的控制律具有良好的控制效果.     

非线性系统完全线性化方法的研究

本文针对非线性系统，运用微分几何理论，提出了一种基于完全线性化的控制方法。同时还给出了这种非线性系统线性化的条件和状态变换的构造方法，将这种控制方案应用在聚合反应过程中，仿真结果表明它具有良好的跟踪能力以及较好的参数鲁棒性。     

基于反馈线性化系统的非线性鲁棒控制μ方法

对于可状态反馈线性化的一类仿射非线性系统，本文提出一种非线性鲁棒控制的μ方法。首先给出非线性鲁棒控制问题，然后利用状态反馈线性化方法，把非线性系统线性化，并利用μ综合方法，对线性化系统进行鲁棒控制器的设计，最后通过回代构成非线性鲁棒控制系统。     

基于模糊子集合拟合对非线性系统的模糊控制

实际受控系统都存在非线性和不确定性，使得参数化模型控制算法难以实施．为此，提出一种非参数化模型的模糊控制算法，即在非线性系统中对局部过程实施模糊分段线性化，对分段线性化的过程进行联接，将分段线性化的模糊模型集合拟合为全局非线性模型．其控制律是由局部线性化的模糊控制律经模糊联接而构成整体非线性系统的模糊控制律．通过稳定性证明和仿真验证，论证了所给算法的有效性．     

基于人工神经网络的地形线性化方法

地形线性化方法对地形辅助导航系统性能有重要的影响。本文采用人工神经网络这一新技术来分块记忆地形数据，给出数字地图上任意位置的线性化参数，并用于系统状态的扩展卡尔曼滤波，与其他传统地形线性化方法相比，用人工神经网络来处理地形函数，系统滤波性能得到改善，提高了导航精主工，并可减少地图的存贮量，适用并行处理。     

一类非线性系统的神经网络控制器建模方法及其仿真研究

该文基于反馈线性化的思想，研究了一类非线性系统的神经网络控制器的建模方法，并以倒立摆控制系统为例，在Matlab环境下进行了仿真实验。仿真结果表明，该文所讨论的方法有效可行，使非线性系统具有较好的跟踪性能，为反馈线性化控制技术在实际的非线性系统中的应用创造了条件。     

基于SOA的舰船安全平台集成架构

舰船安全信息化集成的不断深入发展使舰船安全平台需求也发生了一些变化,舰船的安全设施和安全系统的服务化集成成为舰船安全建设的一个亟待解决的问题.针对这种情况,本文提出基于SOA的舰船安全平台集成架构进行设计研究,通过采用EJB组件进行开发,利用WSDL来描述架构集成接口,各个流程的服务设计采用聚类算法,最终设计并实现了一个基于SOA的舰船安全平台集成框架,并给出了舰船安全管理平台服务化集成的算法实现,研究结果表明,数字化舰船中的舰船安全设备与其他舰船安全信息系统可以实现无缝集成,较好的解决舰船安全平台信息资源不能有效共享问题,可以在武器平台舰船信息安全系统里进行实际应用.     

船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现

针对目前通用的船舶姿态测量设备结构复杂、造价昂贵、体积质量大,不便于装卸等问题,设计一种利用敏感元件直接测量船舶姿态信息的在线监测管理系统.该系统可以实时监测航行过程中船舶的姿态,包括摇摆、升沉等情况,控制船舶装载的平衡,并可记录船舶的加速度数据,作为判断船舶航行过程中是否受到冲击的依据.     

Research on simulation of ship electric propulsion system with flywheel energy storage system

Flywheel energy storage has been widely used to improve the ground electric power quality. This paper designed a flywheel energy storage device to improve ship electric propulsion system power grid quality. The practical mathematical models of flywheel energy storage and ship electric propulsion system were established. Simulation research on the effect of ship electric propulsion system power quality, made by flywheel energy storage, was completed by using the software Matlab/simulink. We have done a lot of simulation experiments on sudden load of ship integrated electric propulsion system, one system is with flywheel energy storage, another one is not with. Comparing with these simulation results, we can see that the flywheel energy storage designed in this paper has improved ship electric propulsion system network power quality as well as increases the reliability of the ship power grid. The conclusions can provide a theoretical guidance for the design of flywheel energy storage applied in ship integrated electric propulsion system.     

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.     

无线网络系统的舰船相对组合导航定位

针对现有单舰船组合导航定位技术存在的不足,如过度依赖GPS、差的可靠性和容错性以及缺乏网络系统概念等,将无线网络系统概念引入到舰船组合导航中,从而基于海上智能交通系统（MITS）提出一种新颖的网络舰船相对组合导航定位方法。该方法不再将海上舰船视为MITS中的孤立节点,因此目标舰船可使用来自网络内其它舰船节点的导航估计并采用最优分布式加权融合来改善自身的组合导航定位估计性能。与现有的单舰船组合导航方法相比,新方法具有更好的导航估训‘精度、更好的稳定性和容错性。     

基于虚拟仪器的舰船腐蚀电场仿真系统

舰船处于海洋中不可避免产生腐蚀,为防止腐蚀,舰船上采用阴极保护系统,从而由阴极保护系统就产生腐蚀静电场和轴频电场,这种腐蚀电场给舰船安全带来威胁,为此提出基于虚拟仪器的舰船腐蚀电场仿真系统。虚拟仪器具有效率高,性能好,控制灵活,精度高等特点,为此仿真系统采用PXI总线仪器和LabVIEW7．1可视化的虚拟仪器系统开发平台,把传统仪器的所有功能模块集成在一台计算机中,用户可以通过修改虚拟仪器的软件改变其功能与规模。舰船腐蚀电场仿真系统实现了腐蚀电场信号的自动采集,并通过仿真系统的计算机进行电场信号的处理和分析。仿真结果表明,腐蚀静电场与阴极保护系统的电极位置有关,而轴频电场产生与阴极保护系统的电流有关,轴频电场的频率与螺旋浆的转速成一定比例。     

基于GPS和电子海图的船舶导航系统设计与实现

介绍了一个基于电子海图和GPS的船舶导航系统的结构、功能、主要技术特点及其实现原理，系统由GPS接收机，导航计算机，信号发射机、信号接收机、监视计算机及通信网络构成，包括海图显示、海图作业，航线设计、航路监视，航行再现以及打印五个功能模块，具有船形大小与实际船舶尺度相对应，船形运行平稳，兼容多种GPS数据格式，海图无缝拼接，一船运动多方监视，自动更换海图等特点，实验表明，该系统能够满足船舶引航的需要，使用它能够提高船舶航行的安全。     

基于红外图像的内河船舶检测系统设计

阐述了内河船舶交通的现状和特点,分析了红外图像处理在内河船舶交通安全系统主要针对船舶避撞的优势和可行性,设计了以DSP为核心的内河船舶目标检测系统,系统的硬件采用了结构灵活、通用性强、适于模块化设计的DSP+FPGA结构方式;软件部分采用了一种岸水线检测方法和基于窗口的目标检测方法,通过在长江上进行现场实验表明所设计的检测系统是可行的,能有效地检测到船舶目标。     

舰船概念设计中振动预报方法

以带有双层隔振装置的舰船模型为对象,利用MSC Nastran的有限元分析方法以及试验手段,对其隔振性能进行研究.将船体与双层隔振装置作为一个系统,建立三维有限元振动分析模型;以降低船体结构振动能量为目标,对发动机激励作用下的双层隔振装置与船体的振动特性进行分析;通过有限元分析方法和试验两方面的研究与对比,为舰船的减振降噪的初期概念设计提供快速预报方法.     

基于OpenGL的船舶电力系统三维可视化监控平台开发

船舶电力系统的监控对船舶的安全运行至关重要。为了更直观更真实的展示船舶电力系统的运行状态,设计开发了一种基于OpenGL的三维可视化监控平台。通过调用OpenGLAPI构造三维空间环境;根据船舶电力系统各种设备及其保护装置的物理特性建立三维模型,给定监控状态和仿真参数,实现了对设备模块的动态管理和对设备部件进行组态,构造了一个虚拟的船舶电力系统。通过采集设备状态数据,实现了对系统的组网监控和继电保护算法的实时仿真,配合各种颜色和动画展现出系统的状态,运行结果表明该系统具有直观、真实、交互感等特点,能够对设备的各种状态进行监控且具有保护功能。复杂的船舶电力系统结构和运行状态通过三维可视化的方式形象地表现出来,有助于操作人员更好地理解掌握系统运行过程,提高对船舶电力系统的操控能力。