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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第5期48卷 878-882页

作者：李鹏辉常海超魏骁高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 中国舰船研究设计中心武汉430064

文中以某型三尾船为研究对象,采用CAESES软件进行全参数化建模,通过改变控制船体曲面的设计变量,基于布置约束以及静水力约束以三尾船的总阻力作为优化目标,对其首尾型线进行优化.结果表明:该船型在设计航速下的总阻力得到了有效降低.

关键词：三尾船参数化建模型线优化总阻力

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基于混合优化算法的船舶分段堆场间调度研究

哈尔滨工程大学学报 2018年第12期39卷 2025-2032页

作者：李柏鹤蒋祖华陶宁蓉孟令通上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海海洋大学工程学院上海201306

针对船厂运输任务分段的平板车缺乏有效调度现状,以平板车和任务分段的承重约束、任务优先级约束和任务时间窗约束作为约束条件,建立以平板车空载行驶时间和惩罚时间的权重和作为优化目标的模型。设计遗传算法、禁忌搜索算法,并提出两... 详细信息

针对船厂运输任务分段的平板车缺乏有效调度现状,以平板车和任务分段的承重约束、任务优先级约束和任务时间窗约束作为约束条件,建立以平板车空载行驶时间和惩罚时间的权重和作为优化目标的模型。设计遗传算法、禁忌搜索算法,并提出两种构造邻域空间的策略,利用遗传禁忌混合优化算法求解平板车运输分段的最优序列;通过深度优先遍历算法求解考虑转向次数的最优路径,从而实现对模型的求解。以某船厂实际数据为例,对模型的应用进行实例验证,结果表明:本文方法可以求解较优的调度方案,实现资源的高效利用。

关键词：堆场间调度多类型平板车任务优先级约束时间窗约束遗传算法禁忌搜索两种构造邻域空间策略深度优先搜索

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具有未知谐波干扰的船舶动力定位自适应控制

舰船科学技术 2024年第1期46卷 76-81页

作者：李磊王瑞巩庆涛胡鑫滕瑶英国格拉斯哥斯凯莱德大学英国格拉斯哥G128QQ 烟台工程职业技术学院山东烟台265500 鲁东大学蔚山船舶与海洋学院山东烟台264025 鲁东大学数学与统计科学学院山东烟台264025 山东省海上航天装备技术创新中心山东烟台264000 招商局海洋装备研究院广东深圳518000

针对具有未知谐波干扰的船舶动力定位控制问题,设计自适应干扰抵消控制策略。海洋环境扰动被表示为参数未知且系统矩阵所有特征值位于虚轴上外部系统的输出向量,构造观测器提供外部系统状态向量的在线估计值,使船舶扰动补偿转化为自适... 详细信息

针对具有未知谐波干扰的船舶动力定位控制问题,设计自适应干扰抵消控制策略。海洋环境扰动被表示为参数未知且系统矩阵所有特征值位于虚轴上外部系统的输出向量,构造观测器提供外部系统状态向量的在线估计值,使船舶扰动补偿转化为自适应控制问题。利用自适应动态面控制设计干扰抵消控制律,指令滤波器和辅助动态系统被引入降低输入饱和的影响。理论证明控制律能够使得船舶位置和航向角保持在期望值上,同时保证闭环动力定位控制系统所有信号一致最终有界。仿真结果验证了自适应干扰抵消控制的有效性。

关键词：船舶动力定位自适应内模观测器指令滤波器动态面控制

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船舶破冰振动试验研究

船舶力学 2020年第10期24卷 1325-1332页

作者：庞福振李海超陈海龙朱理于博天高聪哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究生院山东烟台264000 海军装备部装备项目管理中心北京100071 黑龙江省经济干部管理学院哈尔滨150001

本文针对破冰船破冰作业时的船体结构振动开展了实船试验研究,分析了船舶破冰总振动及局部振动特性,探索了船舶破冰振动沿船长及上层建筑方向的分布规律,并将其与船舶振动衡准进行了对比。研究表明,船舶破冰作业时会产生较大振动,引起... 详细信息

本文针对破冰船破冰作业时的船体结构振动开展了实船试验研究,分析了船舶破冰总振动及局部振动特性,探索了船舶破冰振动沿船长及上层建筑方向的分布规律,并将其与船舶振动衡准进行了对比。研究表明,船舶破冰作业时会产生较大振动,引起船体的总振动及局部振动响应,且船舶局部振动与破冰载荷作用位置及船体板架固有频率密切相关;船舶破冰振动的影响主要集中于艏部冰带作用区域,并沿船长及上层建筑方向逐渐递减;破冰作业时会对船上适居性产生影响,且对不同区域的影响差异较大。

关键词：破冰振动实船试验总振动局部振动加速度适居性

基于动态插值自适应方法的时变轴系纵向振动主动控制

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振动与冲击 2018年第21期37卷 171-176页

作者：郑洪波覃会胡芳张志谊上海交通大学机械工程与动力学院上海200240 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

推力轴承纵向刚度随转速变化的特性使推进轴系成为动态特性时变的系统。针对时变轴系纵向振动控制问题,提出动态插值自适应控制方法。建立推进轴系耦合振动模型,由频域方程得到控制通道和干扰通道的频响函数,其次建立动态插值自适应控... 详细信息

推力轴承纵向刚度随转速变化的特性使推进轴系成为动态特性时变的系统。针对时变轴系纵向振动控制问题,提出动态插值自适应控制方法。建立推进轴系耦合振动模型,由频域方程得到控制通道和干扰通道的频响函数,其次建立动态插值自适应控制方法,通过插值算法动态拟合时变补偿器模型,消除时变动态特性对纵向振动控制算法稳定性的影响。为验证控制方法的有效性,分别对有、无插值的自适应控制方法进行数值仿真,仿真结果表明,动态插值自适应控制方法能有效控制推力轴承纵向振动,避免了无插值自适应控制系统的发散;在不同转速稳态运行下,有插值的控制方法能够极大地抑制推力轴承纵向振动,控制后振动加速度幅值小于无控制条件下的1/20。

关键词：轴系纵振主动控制动态插值自适应算法

基于被动式PD控制策略的“双水舱”减摇系统研究

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船舶力学 2011年第10期15卷 1082-1089页

作者：金鸿章张宏瀚哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001 船舶控制工程教育部工程研究中心哈尔滨150001

被动可控式U型减摇水舱利用气阀开关控制水舱内液体运动,使之与船舶横摇运动保持π/2相位差。文章针对在随机海浪下水舱被动控制中存在的问题,提出了由两个被动可控式减摇水舱组成的被动可控式双水舱减摇系统,文中对双水舱系统的数学模... 详细信息

被动可控式U型减摇水舱利用气阀开关控制水舱内液体运动,使之与船舶横摇运动保持π/2相位差。文章针对在随机海浪下水舱被动控制中存在的问题,提出了由两个被动可控式减摇水舱组成的被动可控式双水舱减摇系统,文中对双水舱系统的数学模型及系统设计方法进行了研究,并提出利用不同的船舶横摇信号分别控制两个水舱内液体流动的被控式PD控制策略。以高速滚装船为例,对双水舱系统进行了计算机仿真,仿真结果表明被动可控式双水舱系统在更宽的海浪干扰频率范围内具有更好的减摇效果。

关键词：减摇水舱双水舱相位控制参数设计被动控制

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海上浮式风机平台弱非线性耦合动力响应分析

哈尔滨工程大学学报 2018年第7期39卷 1132-1137页

作者：胡天宇朱仁传范菊上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

为了准确有效地预报海上浮式风力机载荷与运动响应,本文针对系泊平台系统提出一种弱非线性间接时域方法。风力机平台遭遇的入射波作用力和静水恢复力直接在瞬时湿表面上积分计算获得;散射力采用线性势流理论处理;平台系泊力由悬链线方... 详细信息

为了准确有效地预报海上浮式风力机载荷与运动响应,本文针对系泊平台系统提出一种弱非线性间接时域方法。风力机平台遭遇的入射波作用力和静水恢复力直接在瞬时湿表面上积分计算获得;散射力采用线性势流理论处理;平台系泊力由悬链线方程计算得到。以OC3-Hywind spar风力机平台为对象进行了计算与分析,与线性方法相比,弱非线性方法得到的幅值响应算子(response amplitude operator,RAO)更大,且能够反映波浪力和恢复力与平台响应的相互影响。由于考虑了瞬时湿表面的影响,弱非线性方法计算结果更为合理,可以更好地反映大波高海况的波浪力特征,因而更加适合高海况下的平台运动性能分析。

关键词：瞬时湿表面弱非线性浮式风力机平台间接时域法脉动源格林函数弱散射

声学多普勒流速仪在本科生创新实验教学中的应用

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实验室研究与探索 2022年第7期41卷 216-220页

作者：方明孙龙泉邓沐聪魏然于志超哈尔滨工程大学船舶工程学院船舶与海洋工程实验教学中心哈尔滨150001

在本科阶段流体力学基础实验教学课程的基础上,利用声学多普勒流速仪在开阔水域或深水水域应用的适用性、测量稳定且精度较高等优点,开设研究型流体速度测量实验课程,搭建了声学多普勒流速测量工装系统和测量控制系统,可实现流速测量仪... 详细信息

在本科阶段流体力学基础实验教学课程的基础上,利用声学多普勒流速仪在开阔水域或深水水域应用的适用性、测量稳定且精度较高等优点,开设研究型流体速度测量实验课程,搭建了声学多普勒流速测量工装系统和测量控制系统,可实现流速测量仪器工作原理介绍、水体示踪粒子浓度达标实验、声学多普勒流速测量分析实验以及课后思考拓展等4个环节的课程内容。通过该研究型实验课程,较好地将理论知识与应用实践相结合,使得学生能够全面掌握声学多普勒流速测量的工作原理和实验方法,并熟悉其使用环境。在教学实验课程的基础上培养学生具备独立设计和搭建实验系统的研究能力,提升学生的综合素质。

关键词：流速测量声学多普勒效应示踪粒子拖曳水池实验教学

基于NetLinx的船舶电站网络式监控系统设计

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船舶工程 2008年第2期30卷 38-41页

作者：孙文福滕万庆曹云鹏王芝秋哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

提出了一种采用NetLinx网络体系设计船舶电站监控系统的方案.首先进行监控系统的硬件选型,设计监控系统的硬件连接结构图,并分析硬件系统的数据通信过程.然后分析上位机监控软件的配置结构和功能,根据自动化电站的控制功能和操作习惯设... 详细信息

提出了一种采用NetLinx网络体系设计船舶电站监控系统的方案.首先进行监控系统的硬件选型,设计监控系统的硬件连接结构图,并分析硬件系统的数据通信过程.然后分析上位机监控软件的配置结构和功能,根据自动化电站的控制功能和操作习惯设计了监控系统人机界面,所设计的界面友好、直观形象.仿真实验结果表明:现场信号能够和上位机之间实现正确地传输;硬件系统可靠性高,环境适应性强;上位机监控软件能够使操作员充分掌握船舶电站现场的运行状态,从而实施有效的控制.

关键词：船舶船舶电气设备 NetLinx网络船舶电站监控系统人机界面

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部分浸没圆柱壳声固耦合计算的半解析法研究

物理学报 2018年第8期67卷 129-140页

作者：郭文杰李天匀朱翔屈凯旸华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 船舶与海洋水动力湖北省重点实验室武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

部分浸没圆柱壳-流场耦合系统的声振分析是一种典型的半空间域内声固耦合问题,其振动及声学计算目前主要依赖于数值方法求解,但无论从检验数值法还是从机理上揭示其声固耦合特性,解析或半解析方法的发展都是不可或缺的.本文提出了一种... 详细信息

部分浸没圆柱壳-流场耦合系统的声振分析是一种典型的半空间域内声固耦合问题,其振动及声学计算目前主要依赖于数值方法求解,但无论从检验数值法还是从机理上揭示其声固耦合特性,解析或半解析方法的发展都是不可或缺的.本文提出了一种半解析方法,先将声场坐标系建立在自由液面上,采用正弦三角级数来满足自由液面上的声压释放边界条件;接着基于二维Flügge薄壳理论建立了以圆柱圆心为坐标原点的壳-液耦合系统的控制方程;然后再利用Galerkin法处理声固耦合界面的速度连续条件,推导得到声压幅值与壳体位移幅值之间的关系矩阵并求解该耦合系统的振动和水下声辐射.与有限元软件Comsol进行了耦合系统自由、受迫振动和水下辐射噪声计算结的对比分析,表明本文方法准确可靠.本文的研究为解析求解弹性结构与声场部分耦合的声振问题提供了新的思路.

关键词：圆柱壳自由液面 Galerkin法正弦三角级数