基于自抗扰控制的SWATH船纵向运动控制

针对具有非线性、强耦合性及参数不确定性的小水线面双体船(small water-plane area twin hull,SWATH)纵向运动多变量控制系统,采用自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)多变量解耦控制方法设计鲁棒镇定控制器.ADRC主要特点是实时估计对象模型摄动和外扰的总和作用量,并在控制回路中加以补偿,实现对象的实时动态反馈线性化.建立了某型号SWATH纵向运动ADRC多变量解耦控制系统,并与线性二次型调节器控制效果进行比较.数值仿真表明,该控制器对模型的不确定性和外部扰动具有较好的鲁棒性和适应能力.     

局部气垫双体船阻力与航态性能试验研究

为验证局部气垫双体船的航行性能,对其阻力特性和航态性能进行试验研究.基于船模试验测量了其在不同排水量和不同重心条件下的阻力值、升沉幅值以及纵倾角度,分析了阻力、航态等特性随进气流量的变化规律.结果表明:当气垫长度傅汝德数小于0.8时,船体阻力随气垫进气流量减小而降低,并且此时的越峰能力较强;当船速增加时,船体阻力随气垫进气流量增加而降低.重心位置适当后移能有效改善船体表面的阻力特性.船型特有的滑行壁面能使其越峰后快速达到滑行状态,保证越峰后的快速性和纵向稳定性.     

高速双体船兴波阻力的数值计算

本文以理想流体的势流理论为基础，建立高速双体船的模型，由于双体船每一片体长宽比Ｌ／Ｂ很大，兴波接近于线性理论，计算时在船体表面及自由表面布置Ｒａｎｋｉｎｅ源，采用线性自由表面条件，对片体方尾后自由表面作特殊边界处理，从理论上预报了高速双体船在不同Ｆｒｏｕｄｅ数，不同片体间距船宽比时，船体周围的流场分布，船体内、外侧表面的波形、压力分布以及兴波阻力系数。     

塑料环保双体船穿越太平洋

生态环境倡导者及环境保护主义者大卫·罗斯柴尔德和他的伙伴们以塑料为原材料，制造出了一艘长达18．28米的双体帆船。这位富有冒险精神的环境保护主义者还乘坐这艘由1．25万个再生塑料瓶建造而成的“普挝斯提基”号帆船完成了穿越太平洋的壮举。此次航行还有一个同的，是为了让人们意识到太平洋海域内塑料垃圾污染问题的严重程度。     

穿浪双体船船型优化设计方法

介绍和讨论用“二次数学规划”和“帐篷”函数的方法，在双体“薄船”兴波阻力公式的基础上推导出优化计算公式，用Madab工程软件编写该计算程序，进行最小总阻力的穿浪双体船船型优化，同时与船模实验结果进行分析比较。证明本方法适用于高速双体船和穿浪双体船的船型设计。     

小水线面船约束模水动力试验

从受力分析出发，做了5种小水线面双体船约束模型水动力试验，并与拖曳船模试验结果作比较，两者之间有较好的一致性。根据试验结果，分析了在约束情况下的小水线面双体船的水动力特性，认为约束船模试验是以船舶水动力特点去研究中低速下小水线面双体船的航行姿态和稳定性能的一种有效手段。并可为小水线面双体船的3维流体力学理论计算、性能预报模型提供验证、修正基础依据。     

新概念潜浮平台自航模操控系统设计

介绍了所设计的自航模操控系统的硬、软件设计.其中:岸上和自航模间采用上、下位机控制体系,利用无线局域网在上、下位机间进行通信;伺服及执行机构采用成熟的可编程元件,并配备多种运动和位置传感器及报警设备;采用基于Matlab的混合编程技术编写操控软件.结果表明,所设计的自航模可以减小其硬、软件开发的工作量并提高系统的可靠性.系统的开环实验表明,该系统操作便捷、功能丰富且扩展性强,能够反映新概念潜浮平台的操纵性.