船用减摇鳍运行管理方法探讨

减摇鳍是目前效果最好的减摇装置。装于船中两舷舭部,侧面为机翼型,又称侧舵。通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在上产生作用力,从而形成减摇力矩,减小摇摆,以便减少船体横摇。配备减摇鳍的船只能够提高船舶安全性,改善船舶适航性,改善海上生活环境,提高船员工作效率,避免货物碰撞及损伤。该文通过对收放式减摇鳍的工作原理、组成及影响其运行的因素进行分析和探讨,研究影响减摇效果的根源,并在管理使用过程中提出合理的建议,对保证减摇鳍减摇效果,确保船舶稳性,具有一定的参考意义。     

装减摇鳍的船舶在不规则海浪中横摇的理论计算

一、前言近年来,应用概率统计理论来研究海浪和舰舶运动有了很大发展。为了保证舰船在风浪里有良好的运动性能,必须想法设计出耐波性好的舰船。因此舰舶的耐波性越来越引起人们的重视,国内外对于舰船在不规则波里运动的理论计算进行了大量的研究,并取得了可喜的成就。在此基础上,▲我们想对装减摇鳍的船舶在不规则波里横摇的理论计算进行些尝试,其原因是,目前看来仅以船型考虑设计出性能良好的船不易达到。特别是对船舶横摇运动更是如此,因此对一些先进的舰船都装有减摇鳍或减摇水舱,减少舰船的横摇。获得了良好的效果,因而,我们觉得在这方面作些工作还是有意义的,     

减摇鳍控制方法仿真研究

介绍了减摇鳍传统的按力矩控制方法,在此基础上结合海浪扰动力矩提出了一种新的控制方法,并根据其存在的问题进行了分析改进.基于M atlab6.5对控制方法进行了仿真,并给出了仿真结果.仿真结果表明,提出的新控制方法能够大大降低船舶横摇,具有良好的减摇效果.     

基于FUZZY-PID复合控制的减摇鳍控制系统仿真

设计了基于模糊控制和PID控制理论的FUZZY-PID复合控制减摇鳍控制系统,以横摇角和横摇角速度为输入量,鳍角为输出量,基于Conolly理论建立了船舶模型,利用MATLAB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动态响应性能和稳态控制精度均十分理想,能够满足减摇鳍控制系统的控制要求。     

减摇鳍半实物仿真系统的设计与实现

主要讨论了减摇鳍半实物仿真系统的实现问题，通过P－M海浪波谱，采用能量等分法再现了不同海情下的二维海浪，采用半物理方法对船舶横摇运动进行了有效模拟。系统的实际测试显示，性能达到了期望要求。     

减摇水舱台架中伺服系统的分析与校正

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备．为了准确模拟船舶在海浪中的横摇运动，在台架系统中采用电液力矩伺服系统来模拟海浪力矩．主要对伺服系统进行分析与校正，使电液伺服系统能够正确模拟输入的力矩信号。     

鳍梢小翼对船舶减摇鳍性能的影响

为改善鳍梢周围的流动结构并提高减摇鳍的综合性能,对加装鳍梢小翼的船舶减摇鳍进行数值研究,分析了减摇鳍在攻角和水流速度一定条件下,有/无鳍梢小翼以及小翼不同安装位置对减摇鳍流场和性能的影响.研究结果表明,加装鳍梢小翼可增加减摇鳍的升力,合理的安装方式可使升力提高18.4％;相对其他位置,小翼加装在减摇鳍鳍梢上方效果更好....     

小型船舶的横摇减摇

评述了船舶尺度对较小型船舶的横摇响应的影响，以及在较小的波高和波长的海浪中对于小的横摇自然周期的船舶的升沉和横摇共振的影响。并且对各类小船的减摇装置的选择方法作了评论。另外，还提供 带有和不肯减摇装置的船模水池试验结果和实船航行试验结果。     

减摇鳍电伺服系统的计算机仿真研究

介绍了减摇鳍电伺服系统的基本组成和工作原理,并基于MATLAB6.5软件进行了建模和仿真,提出了一种按照海浪波倾角控制的计算方法,最后给出了仿真结果及分析.与传统的减摇鳍伺服系统相比,该伺服系统具有结构简单、制造和维护成本低、无变参数问题且易于实现数字化等优点,并且具有良好的减摇效果,仿真结果验证了该伺服系统的正确性和有效性.     

用DSP实现不规则波作用下台架电液力矩伺服系统控制器设计

船舶减摇水舱试验台架是研究减摇水舱特性的重要试验设备，而能否准确地模拟船舶在海浪中的横摇运动是设计试验台架的关键，介绍了用DSP实现不规则波作用下电液力矩伺服系统控制器并应用于减摇水舱试验台架，试验结果表明，加入DSP控制器后系统性能得到很大改善．     

船舶减摇鳍智能控制器(英文)

提出基于自适应网络模糊推理系统 (ANFIS)的神经 模糊控制器作为船舶减摇鳍系统的控制装置。仿真结果表明 ,ANFIS控制器在恶劣海况下也能够改善船舶的横摇减摇性能。该智能控制器有希望作为常规PID控制器的改进选择     

零航速减摇鳍驱动模型与最优控制

为优化零航速减摇鳍鳍型和设计转鳍伺服系统,应用高等流体力学理论,建立了转鳍驱动力矩与功率模型.针对驱动伺服系统存在的输入饱和、功率约束等问题,以所建模型为基础,运用直接配置非线性规划法将多约束条件下的零航速减摇鳍最优控制问题转化为相应的非线性规划问题,应用序列二次规划算法对该问题求解.横摇衰减仿真试验证明了该方法的有效性.     

基于MATLAB的海浪及船舶横摇仿真模型研究

在分析随机海浪的波倾角和能量谱以及船舶运动受力的基础上，建立了随机海浪的仿真模型，利用MATLAB软件对海浪波倾角及船舶的横摇运动进行了仿真，为船舶横摇控制及隔离船摇稳定平台的建立奠定了基础。     

舵鳍联合减摇与航向保持的非线性控制方法

为了研究船舶在固定航速下横荡、横摇和艏摇三个自由度运动的舵鳍联合减摇与航向保持控制问题,通过状态空间的划分,将状态含有绝对值的系统转化成为不含绝对值的切换系统,利用SOS(sum of squares)技术,分别设计了非线性状态反馈切换控制器和单控制器,并结合Lyapunov稳定性理论给出了闭环系统镇定的充分条件。仿真结果表明:在外扰的影响下,所设计的控制器使得船舶减摇效果明显,而且能够保持期望的航向。     

375吨交通船耐波性实船试验

375吨的海上交通船新安装了一对不可收放式减摇鳍。为了鉴定船在海浪中的运动性能和减摇效果,进行了两次海上实船试验,第一次是低海情的(浪高h(1/3)=1.316米),第二次是中海情的(浪高 h(1/3)=1.77米)。我们对两次试验结果进行了分析,对减摇鳍的效果进行了评价,同时将实验值与理论计算值进行了比较。     

台架系统模糊PID控制算法的研究

船舶减摇水舱试验台架是设计减摇水舱的重要设备，能否准确地模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键，本系统在电液力矩伺服控制系统的基础上加入了Fuzzy—PID环节，使系统的动态性能得到了改善，可控性得到了加强，其仿真结果符合系统设计要求．     

反步鲁棒镇定及其在舵减横摇中的应用

运用反步法的思想,结合自适应方法和鲁棒控制方法,为一类具有未知或不确定参数以及能量有限扰动的非线性系统设计了易于实现的标量控制;讨论了渔政船1500HP在小风浪作用下产生的弱混沌横摇运动,并将标量舵力矩控制律运用于舵减横摇鲁棒控制.仿真验证结果表明：加入舵减摇控制后,船舶抑制海浪扰动的能力较强,控制收敛的速度较快,并且不存在超调,船舶抑制横摇的过程比较平稳,有利于减摇过程中船上人员和设备的安全.此外,控制器的设计过程基于非线性时域模型,可以应用在其他类型船舶的舵减摇设计中.     

船舶减摇技术研究进展

综述船舶常用减摇装置的研究现状,指出单一减摇装置在功能上的局限性和大型船舶采用综合减摇装置的必要性,通过对目前出现的综合减摇装置和技术的研究现状分析,得出综合减摇装置的减摇性能远远好于单一减摇装置的性能,船舶减摇技术将来的主要发展趋势是大力发展综合减摇技术.     

被动式减摇水舱减摇效果的评定

通过模型在规则波系列及不规则波中的试验,并结合有关的分析计算,指出被动式水舱的减摇效率与船舶本身的无因次横摇衰减系数μ有关,其规律大体呈线性关系。船舶本身的μ越小,加装水舱后能获得的减摇效率越高。当船舶在高海况下航行时,用减摇效率来评价水舱的减摇效果已无实际意义,应该直接在不规则波中进行试验。如果加装水舱后得到的有义横摇幅值能满足船舶耐波性衡准中限定的数值,则可以认为该水舱达到了预期的减摇效果。     

海浪测量的一种新方法

本文根据时间序列分析和参数识别理论,提出一种测量海浪的新方法.它不需要浪高仪,仅由船舶横摇运动记录曲线来估算海浪的统计值.这种动态海浪预测方法便于船舶航行中实时测量.通过对模型试验结果的对比分析和实船横摇记录的离线计算表明,本文方法是可行的.