标准船模拖曳水池自航试验不确定度分析

参考国际船模拖曳水池会议(ITTC,2017)推荐规程以及国家相关标准,对船模拖曳水池的自航试验进行不确定度分析.首先对船模自航试验流程进行了梳理,确定其不确定度来源;然后根据自航试验原理,提出了不同温度时试验数据换算的方法,对ITTC关于自航试验不确定度分析规程进行补充;其次在试验数据进行温度换算之后,计算了船模自航试验中桨模转速、推力、扭矩和强制力的不确定度,并进一步计算了相关自航因子的不确定度.分析结果表明:当名义温度15℃时,按照95%的置信水平,各自航点的转速的扩展不确定度小于0.4%,推力和扭矩的扩展不确定度均低于1.0%,推力减额的扩展不确定度低于5.5%,伴流分数的扩展不确定度低于1.1%.本试验的船模自航试验不确定度分析的方法和步骤可以作为其他水池试验的参考.     

IGBT-PWM直流调速系统在船模自航中的应用

介绍了船模自航试验中电机直流调速控制系统的主要工作原理、控制方式及试验效果.该系统采用IG-BT大功率器件作为开关元件,采用PWM控制方式.设计了基于ATmega128和CPLD的直流调速控制系统,包括IGBT的驱动与保护电路、正交编码器接口电路.通过引入不完全微分PID控制,在实验中较好地实现了船模电机速度的控制要求.     

拖航系统大偏荡模型试验

介绍了一种模型试验方法，用于研究由１９４０ｋＷ拖轮和“重任７０２”甲板驳组成的拖航系统的动力性能，获得了拖航系统１２个自由度运动参数的试验数据和拖缆张力的试验数据，分析了外界扰动及拖航设计参数（如装载状态、拖缆长度和拖航速度等）对拖航系统直线稳定性的影响，并对进一步研究提出了一些建议．     

基于虚拟仪器技术的高炮随动系统性能测试装置

研制基于虚拟仪器技术的高炮随动系统性能检测装置. 采用数字正弦机模拟指挥仪施加阶跃、等速、正弦信号给高炮随动系统,实时高速高精度采集误差、角速度、电流和击发信号,并完成高炮实弹射击过程中方位与高低跟踪误差的测试. 根据测试结果自动求取各项试验的性能指标. 正弦机输出信号具有引导过程,保证高炮在启、停过程中速度平滑过渡. 试验结果表明,位置误差的测试精度达到0.006°以上,测试结果准确可靠.     

某高炮随动系统故障诊断装置的研制

研制某高炮随动系统故障诊断装置,包括信号检测点的确定、硬件系统设计、信号调理、系统测试以及故障诊断的方法与策略等.提出确定性故障和模糊性故障的概念.该装置采用计算机分布式结构和故障诊断专家系统.实测结果表明,装置定格为二级维修时故障覆盖率大于85%,故障诊断成功率大于96%,诊断时间小于5 min.     

基于体积力法的船体自航性能数值预报

为实现船舶自航性能的快速预报,应用计算流体力学（CFD）方法,采用一种便捷的描述型体积力模型替代螺旋桨的作用,分别在无舵实船自航点和有舵模型自航点2种条件下对MOERI(Korea Research Institute for Ships and Ocean Engineering)集装箱船(KCS)的黏性自由面流场进行了数值模拟.依据等推力法、敞水计算和螺旋桨敞水曲线等,计算船体自航性能相关参数.计算结果与试验结果吻合良好.研究结果表明,使用描述型体积力法可以便捷而较为准确地预报船体自航性能.     

自航与拖航试验对船体载荷响应的影响

为了真实反映船体在波浪中的力学特性,在拖曳水池进行了分段模型自航迎浪试验,并将频率测试结果和载荷响应与拖航试验进行比较,结果表明:拖航与自航2种试验方式测量结果的差别主要体现在高频成分,且海况、航速越高,差别越明显.对自航试验模型失速现象进行了分析,得到了规则波中螺旋桨转速变化曲线.最后将2种试验方式得到的测量结果与基于非线性水弹性理论计算结果进行比较,二者符合较好.     

随动系统中SCR调速装置的谐波滤波补偿方案的研究

研究了随动系统中ＳＣＲ调速装置在大电流时，消除其谐波并使供电装置负载能力提高的方法；实验表明，利用微机自动控制的谐波滤波补偿法较为简单实用。     

喷水推进船模旋转叶轮流场的数值分析

为建立喷水推进船的自航试验模型,采用虚拟盘模型和重叠网格模型对装船后喷水推进器内的旋转叶轮进行数值计算,探讨了2种数值计算模型所得喷水推进船模船体的外流场及推进器流道内的轴向速度分布,并分析了喷水推进船模的流场特性.结果表明:2种模型的船体外流场计算结果基本一致,但两者的推进器内流场计算结果存在明显差别,且重叠网格模型的计算结果更接近真实叶轮状态;2种模型都能够模拟喷水推进船模内、外的流场特性,且对局部压力分布和船尾射流造成的兴波干扰效果的模拟结果均具有一致性.     

高炮电气随动系统神经智能故障诊断系统的设计与实现

根据高炮电气随动电控系统的组成及其电路的结构与特点,设计了高炮电气随动系统神经智能故障诊断系统的模型、系统硬件组成、系统软件结构和相关命令,并阐述了拟神经网络测试算法。     

基于人工神经网络的自航浮标测波方法可行性

海洋波浪会对船舶营运和安全产生不利影响,实时准确的随船海浪监测对绿色智能船舶及航行安全至关重要.利用船舶运动反演遭遇海浪信息是一种重要的随船海浪监测手段,具有成本低、时空分辨率高等诸多优点,受到广泛关注.针对现有船舶运动反演海浪模型存在的不足,提出了一种基于人工神经网络(Artificial Neural Networ...     

家用空调器性能监测及测试装置研制

在焓差试验室的基础上,设计并安装了一套可对家用风冷式空调制冷系统主要部件的进(出)口参数进行测量和调节的测试系统,介绍了测试的原理,推导了空调系统制冷量的计算公式.并基于VB编程技术,在Win2000/WinXP操作系统上,开发了系统数据采集,显示数据处理功能的测控系统.     

位置随动系统模糊控制器的研究与设计

位置随动控制系统常采用PID调节的控制方法,调节时间较长,超调量大,严重影响电网的稳定运行,不能满足工矿企业的生产加工要求。本研究通过对采集输出信号与给定信号的偏差极其微分数据进行分析,设计模糊控制规则表与模糊控制器,对模糊控制器的输入、输出信号进行修正,实现系统的模糊控制,达到理想的控制效果。     

圆形壳体随动仿形系统的试验与分析

本文阐述了随动仿形系统的功能、结构、工作原理以及各种性能指标试验与分析的结果。证实了随动仿形系统设计合理、结构简单，且各项性能指标均已达到了用户使用要求。     

一种新型封闭式自除粉笔灰装置的研制与设计

粉笔作为教育教学的重要工具,在给我们带来便捷的同时也带来了诸多隐性伤害.就此设计了自除粉笔灰装置,介绍了其设计原理、结构方案等.该装置利用挤压收缩惯性去除粉笔灰,具有重力沉降的收尘机制.实验表明:该装置除灰效果好,制作成本低廉,有很强推广价值.     

基于专家系统与人工神经网络集成的航姿系统故障诊断

应用专家系统与人工神经网络的相关理论对某型飞机航姿系统的故障诊断问题进行了深入的研究，建立了基于专家系统与人工神经网络的集成式专家故障诊断系统，并利用该专家系统实现了某型航姿系统的故障诊断。应用结果表明：整个网络数据误差在训练10次时达到0．1，在训练829次时达到0．01，可以准确识别故障。     

钻采综合性能测试系统姿态调整装置研制

在探月工程三期中,为了模拟着陆器着陆月球表面时的各种姿态和极限着陆姿态,开展地面试验验证.研制着陆器模拟件姿态模拟装置,实现着陆器着陆姿态模拟.模拟件及姿态模拟装置为钻取采样装置、表面采样装置、样品封装与转送装置提供试验安装平台,可模拟多种月形环境下的着陆器着陆姿态.给出钻采综合性能测试系统姿态调整装置组成,分析工作原理、倾翻问题、支撑力计算问题和运动干涉问题.     

煤粉输送性能测定装置的研制

针对煤粉输送流动特性的实验室研究设计了一套模拟试验装置，并对该装置关键部分一流化罐的研制作了较为详细的介绍。实验结果证明此装置能够保证煤粉均匀稳定的流化。     

基于滑模控制与工程设计法的随动系统

红外焦平面成像导引头的双框架陀螺稳定平台在不考虑内外框相互耦合的情况下,每个轴系可以独立视为直流电机控制的随动系统.借鉴实际系统,介绍随动系统的工程设计方法.针对系统设计过程中遇到的非线性和环境实验中抗振动冲击等问题,利用滑模控制在参数变化和干扰作用下具有较高控制精度的特性,在速度闭环中采用积分型滑模控制.滑模控制最大的缺点是由于实际系统存在惯性等因素造成抖振,因此通过工程设计方法缩短电流环的时延并利用该法选取积分型滑模状态参数,提高滑模控制的精度.结合电流环在一定条件下可以等效为惯性环节,导出滑模控制状态方程,并对扰动进行补偿以提高系统控制的准确性.通过仿真证明滑模控制结合工程设计方法的有效性.     

基于实海域模型试验的组合节能附体效果研究

为了减小在评估水动力组合附体节能效果时存在的尺度效应和海浪环境的影响,以安装有导流鳍-舵球组合节能附体的矿砂船模为研究对象,设计了一套能对螺旋桨推进性能等航行数据进行监测和分析的综合测试系统,并在黄海北部海域先后开展了静水和波浪环境中的实海域自航试验,对不同浪高、浪向下组合附体对螺旋桨推进性能的影响进行了分析．试验结果表明：在不同波浪环境下,组合节能附体会对螺旋桨的推力和扭矩产生不同的影响,最大可使螺旋桨的推力增加15%～17%,扭矩下降3%～7%.