具有学习能力的FPN在航保系统易损性评估中的应用

基于Petri网模糊推理算法,引入改进粒子群优化算法,使其具有参数学习能力,摆脱系统中众多未知参数对专家和经验的依赖.以舰船航空保障系统为研究对象,建立了基于具有学习能力FPN(Fuzzy Petri net)的系统易损性评估模型,算例佐证了其学习效率及精度.与传统系统易损性评估方法的对比试验表明该评估模型的全面性和合理性,并可推广应用于复杂舰船系统易损性评估研究.     

船速复合误差调节器半实物仿真及稳定性分析

船舶航速的稳定性主要取决于主机负荷调节系统的响应特性,为抑制负荷扰动,提高船舶航速的控制精度,提出了基于Lyapunov方法的船速复合误差调节器,并进行了稳定性分析,实现了船速自适应控制。在实验室条件下,建立了船速复合误差调节器半实物仿真系统。仿真结果表明,在系统模型不确定性的情况下,船速复合误差调节器能提高系统抗干扰能力和船舶航速的稳定性。     

基于反馈线性化的船舶自动舵模糊滑模控制

针对船舶航向自动舵控制系统的非线性数学模型,应用基于微分几何的反馈线性化方法,将原非线性系统等价为完全可控型线性化模型,然后设计了滑模变结构控制器,并利用模糊控制器实现了滑模趋近律的参数自整定,设计方法简单可行。仿真结果表明,所设计的模糊滑模控制器能够快速准确地跟踪设定航向,并对参数摄动和外界风浪干扰具有很强的鲁棒性,同时消除了系统的抖振现象,优于传统的滑模控制。

Abstract：

According to the nonlinear model of ship autopilot system and using the feedback linearization procedure of differential geometry,an equivalent,fully controllable and linear model was derived via a homomorphism transformation and a fuzzy reaching law sliding mode controller was designed.The simulation results show that the controller designed here,which is superior to traditional sliding mode control,can track a desired course fast and accurately.It also exhibits strong robustness peculiarity to system uncertainties and avoiding chatting phenomenon.     

喷水推进器进水流道参数化设计与应用

为了优质高效地设计喷水推进器的进水流道,使其流体动力性能综合兼优,提出了喷水推进器进水流道的一种参数化设计方法.该方法将进水流道的三维几何结构用16个相互关联的参数来描述和构建.流道背部与船体的交界区域以及流道的唇部等流动复杂的区域采用贝塞尔曲线构建.调整16个参数中任一参数的值,其他参数能够根据参数间的关联性自动变化,为快速、灵活、精确地构建和修改进水流道几何结构创造了条件.参数化方法设计的进水流道的综合流体动力性能采用计算流体力学方法进行数值计算,并根据分析结果有针对性地进行流道结构的再调整.将流道几何的参数化建模与流体动力性能的数值计算联合使用能够实现综合流体动力性能优良的进水流道的快速设计.该参数化设计方法用于某喷水推进艇进水流道改进设计时取得了良好效果.     

船舶国籍探析

为研究船舶国籍的重要性及其定义,从国际海事立法制度的角度出发,深入研究船舶国籍的重要性及必要性,列举船舶拥有双重国籍的各种情况,提出法律上的冲突解决方案.     

船舶保安报警系统的设计

为减少船舶通信设备购置和维护保养的支出,提出利用船舶已经安装的通信设备完成保安报警的设计方案.在系统分析《1974年国际海上人命安全公约》关于保安报警设备功能要求、船站内部指令的基础上,编制程序并开发电路板,利用TT-3020C终端实现保安报警功能.实船验证表明,该设计经济、可靠.     

船舶典型远洋航线上风力资源时空分布特征

为利用海洋风力资源实现对船舶的辅助推进,对全球海洋风场数据进行分析和处理,实现海洋风场在全球电子海图上的叠加显示.选取超大型油船(VLCC)中东航线和散货船巴西航线为典型航线,对航线周围海域的风力资源进行时空分布特征分析,初步实现远洋船舶利用风力资源进行辅助推进的有效性评估,为远洋船舶新型风翼助航系统的研发提供理论依据.     

基于SAR卫星资料的船速估算

为利用SAR卫星图像中的船舶尾迹来估算船舶速度,介绍了船舶尾迹在SAR卫星中的成像机理,分析了估算船速的可行性,对目前船舶速度估算算法进行了比较,并采用船舶尾迹多普勒位移方法实现对船舶速度的估算.利用相匹配的AIS数据对实例数据进行验证,结果表明,可以利用SAR资料对船速进行粗略估算.     

EEDI技术性减排措施分析

针对船舶能效设计指数(EEDI),对船体线型优化、船体周边流场优化、减阻涂层、气泡减阻、降低装机功率、提高主机效率、废热回收系统以及新能源应用等技术性减排措施进行了分析     

改进的舰船维修费案例调整模型

为提高舰船维修费案例的调整效果,遵循着调整知识产生、调整知识约简和调整知识推理的建模过程,提出了一种改进的舰船维修费案例调整模型。在该模型中,采用Policastro的重构方式,利用目标案例的直接和间接相似案例集,产生舰船维修费案例的调整知识;针对调整知识中可能存在冗余、相关性、知识量过于庞大不便于推理等问题,提出了一种既能有效约简调整知识、又能准确衡量调整知识重要度的改进规则约简方法,并给出了具体的实现算法;为提高知识推理的效率,采用具有强泛化能力和出色学习能力的最小二乘支持向量机（least square support vector machine,LSSVM）,构建了舰船维修费案例调整知识推理模型,并基于遗传算法（genetic algorithm,GA）和交叉验证方法,对推理模型的有关参数进行了优化。实例结果表明,与其他案例调整模型相比,所提模型在调整精度上要远远好于其他模型,所提模型是科学、有效的。