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题名船舶舵减横摇H^∞鲁棒控制系统
被引量:11
- 1
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作者
刘胜
于萍
方亮
翁震平
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
中国船舶科学研究中心
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2007年第3期35-43,共9页
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文摘
研究了船舶舵减横摇鲁棒控制系统设计问题。根据船舶运动和流体力学原理,指出了舵上产生的横摇力矩及船舶航向(艏摇)与横摇的分频特性,是舵-航向/横摇综合控制技术的基础。提出广义输出干扰的概念,将舵减横摇控制系统广义对象的奇异控制问题转化为非奇异标准控制问题,给出了艏摇/横摇耦合运动的线性分式变换模型和广义对象状态空间实现,设计了舵减横摇H∞鲁棒控制系统,并用结构奇异值理论对所设计的系统进行了鲁棒稳定性和鲁棒性能分析。通过数字仿真,证明所设计的控制系统具有良好的减摇控制效果和鲁棒性。
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关键词
船舶
舰船工程
舵减横摇
H^∞
鲁棒控制
数字仿真
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Keywords
ship engineering
rudder roll damping
H^∞ robust control
digital simulation
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分类号
U661.32
[交通运输工程—船舶及航道工程]
TP273.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于模糊线性模型的舵减横摇广义预测控制
被引量:4
- 2
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作者
葛德宏
高启孝
陈永冰
李安
周岗
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机构
海军工程大学电气与信息工程学院
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出处
《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》
2009年第1期57-60,共4页
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基金
国家自然科学基金项目资助(批准号:60774029)
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文摘
舵减摇技术是一项新的减摇技术,通常其控制器设计所用的舰船模型为通用线性模型,对实际上为非线性被控对象的控制性能要下降.文中依据非线性舰船模型,应用模糊神经网络简化出适应于舵减横摇控制器设计的模糊线性模型,并设计了广义预测控制器.在典型航行工况下进行系统仿真.仿真结果表明,针对模糊线性模型和通用线性模型,用同一种方法与参数设计的2个控制器,前者的减摇率可达到40.70%,要高于后者的25.38%.仿真证明了模糊线性模型的可用性.
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关键词
模糊线性模型
舵减横摇
广义预测控制
仿真
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Keywords
fuzzy linear model
rudder roll stabilization(RRS)
generalized predictive control (GPC)
simulation
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名舰船舵减横摇广义预测约束控制
被引量:1
- 3
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作者
葛德宏
高启孝
李安
陈永冰
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机构
海军工程大学电气与信息工程学院
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出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2009年第6期6-10,19,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60774029)
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文摘
依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制。对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%~45%的减摇效果,而且对横摇角速度与横摇角加速度也有40%左右的减小效果。
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关键词
舰船
舵减横摇
广义预测控制
约束
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Keywords
ship rudder roll stabilization generalized predictive control constraints
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于细菌觅食算法的船舶舵减横摇PID控制器设计
被引量:10
- 4
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作者
李晨
陈永冰
李文魁
周岗
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机构
海军工程大学电气工程学院
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出处
《船海工程》
北大核心
2020年第1期45-47,51,共4页
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基金
国家自然基金(41474061)。
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文摘
为解决传统舵减横摇PID控制器在外界环境变化时,控制参数不能实时调节,导致减摇效率降低的问题,将细菌觅食算法(BFO)与传统的PID控制结合,设计基于细菌觅食算法的船舶舵减横摇PID控制器(BFO-PID控制器),将船舶的实际船体参数引入到船舶横摇运动控制系统中,通过仿真实验对比船舶在加入BFO-PID控制器前后船舶横摇角的变化,分析改进后的控制器对该型船舶舵减横摇的适用性,实验表明,运用改进后的舵减摇控制器,船舶在不同遭遇角下均具有较好的舵减摇效率,证明控制器改进的有效性,细菌觅食算法提高了舵减摇控制器的鲁棒性。
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关键词
舵减横摇
PID控制
细菌觅食算法
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Keywords
roll reduction for rudder
PID control
bacterial foraging(BFO)algorithm
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分类号
U662
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名舵减横摇技术研究
- 5
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作者
胡启庸
魏纳新
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出处
《舰船性能研究》
1996年第2期28-35,共8页
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文摘
本文介绍舵减横摇的基本原理,控制器的设计方法以及船模和实船的舵减横摇试验结果。试验结果表明:在舵机速率为10°/s左右情况下。舵减横摇的减摇效率可达50%以上。
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关键词
舵减横摇
横摇稳定装置
船舶
操纵系统
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分类号
U664.82
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名船舶舵减摇潜力与最大舵速的关系分析
被引量:1
- 6
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作者
李晨
陈永冰
李文魁
周岗
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机构
海军工程大学电气工程学院
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出处
《舰船电子工程》
2020年第7期50-54,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:41474061)资助。
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文摘
为探究船舶舵减摇潜力与舵速的关系,将某船舶的实际船体参数引入到船舶运动模型中,利用Matlab对船舶横摇运动进行仿真。通过快速傅里叶变换(FFT)确定海浪引起船舶横摇运动的主要频率范围,在该频率范围内操舵,获得船舶在不同的舵速限制下由于操舵产生的横摇角,通过与船舶受海浪影响产生的横摇角对比,分析舵速限制下船舶在不同海况中具备的舵减摇潜力。仿真实验表明:船舶舵减摇潜力随舵速的提高而增大;在最大舵速10°/s限制下,船舶在常见的海况下都有很好的舵减摇潜力;继续增大舵速,舵减摇潜力随舵速增大的趋势变缓。
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关键词
舵减横摇
海浪干扰
操舵
舵速
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Keywords
rudder roll reduction
wave interference
steering
rudder speed
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分类号
U674
[交通运输工程—船舶及航道工程]
U661
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于升摇效果分析新型船舶舵减摇潜力
- 7
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作者
李晨
陈永冰
李文魁
周岗
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机构
海军工程大学电气工程学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2020年第8期69-73,共5页
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文摘
为探究某新型船舶的舵减摇潜力,将该船舶的实际船体参数引入到船舶运动模型中,通过建立的Matlab仿真平台进行模拟仿真,观察船舶在不考虑海浪等环境干扰情况下,不同摆舵幅度和操舵频率对船舶横摇角的影响。根据横摇角的变化特点设计实验方案,探究该新型船舶在舵速限制下能产生的最大横摇角,分析船舶具备的舵减摇潜力。根据实验可知,通过合理的操舵策略,该船舶能够产生较大的横摇角,具备较好的舵减摇潜力。
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关键词
舵减横摇
升摇能力
摆舵幅度
摆舵频率
舵速
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Keywords
rudder reduction
rising ability
rudder amplitude
rudder frequency
rudder speed
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分类号
U661.3
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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