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嵌入式船舶主机遥控系统的设计与实现

中国造船 2013年第2期54卷 158-164页

作者：曹辉贾宝柱张均东大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对国内四冲程船用柴油机,设计一种基于嵌入式的主机遥控系统,设计内容包括系统整体结构、调速器与执行器功能单元、冗余电源模块以及液晶化的人机交互界面等。按照分布式开发的思想,将转速控制、安全报警、车钟系统、人机交互接口等... 详细信息

针对国内四冲程船用柴油机,设计一种基于嵌入式的主机遥控系统,设计内容包括系统整体结构、调速器与执行器功能单元、冗余电源模块以及液晶化的人机交互界面等。按照分布式开发的思想,将转速控制、安全报警、车钟系统、人机交互接口等单元的逻辑嵌入不同的专用控制板卡中,各单元板卡通过双路冗余CAN总线进行互联,实现系统信息交互。由于各分布式处理单元在物理上完全独立、控制逻辑进行无盘嵌入式处理,系统的故障发生率低,出现故障后模块间相互影响的程度小,系统运行更加稳定。

关键词：轮机分布式处理柴油机遥控

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船舶机舱三维视景仿真系统设计与实现

系统仿真学报 2014年第2期26卷 363-368,375页

作者：曾鸿张均东任光甘辉兵大连海事大学轮机学院大连116026

设计了一个具有较强真实感和交互性的船舶机舱三维视景仿真系统。采用着色器编程方法开发设备通用材质,在着色器中实现了光照模型及特效,提高了实时渲染性能。从漫游、导航、拾取三方面设计视景系统的人机交互功能。给出了不同漫游模式... 详细信息

设计了一个具有较强真实感和交互性的船舶机舱三维视景仿真系统。采用着色器编程方法开发设备通用材质,在着色器中实现了光照模型及特效,提高了实时渲染性能。从漫游、导航、拾取三方面设计视景系统的人机交互功能。给出了不同漫游模式和视角下摄像机的控制方法,利用路径规划算法实现自动漫游,使用虚拟力法实现第三人称视角下的实时跟随。设计了大地图、小地图、入口三种导航模式。针对虚拟机舱中三维拾取有效性不高的问题,引入拾取结果占比辅助判断。基于双目立体视觉实现了立体成像,通过对比分析说明双目汇聚投影和双目平行投影在机舱视景仿真中的应用特点。设计的船舶机舱三维视景仿真系统已成功应用于调距桨船舶轮机模拟器中。

关键词：船舶轮机模拟器视景仿真虚拟现实自动漫游三维拾取立体视觉着色器

叶尖小翼调控压气机叶栅间隙流场结构的试验研究

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机械工程学报 2016年第20期52卷 168-177页

作者：韩少冰钟兢军陆华伟大连海事大学轮机工程学院大连116026

在低速条件下,对叶尖不同位置安装小翼的压气机叶栅流场进行试验研究。通过端壁静压孔对上端壁流场进行测量,叶栅出口流场利用五孔气动探针测量,细致分析不同安装方式叶尖小翼对压气机叶栅叶尖端区流场结构、气动损失和通流能力的影响... 详细信息

在低速条件下,对叶尖不同位置安装小翼的压气机叶栅流场进行试验研究。通过端壁静压孔对上端壁流场进行测量,叶栅出口流场利用五孔气动探针测量,细致分析不同安装方式叶尖小翼对压气机叶栅叶尖端区流场结构、气动损失和通流能力的影响。结果表明,不同安装方式的叶尖小翼对压气机叶栅间隙流场影响不同。与无叶尖小翼的常规叶栅相比,吸力面小翼使得叶栅损失降低的同时带来了流动堵塞的降低,压力面小翼使得叶栅损失和流动堵塞同时增加,组合小翼在降低叶栅损失的同时有效降低了叶栅的流动堵塞,改善了叶栅的通流能力。通过与常规叶栅叶尖区域流场结构的详细对比分析,对不同安装方式的叶尖小翼的影响机理做出解释。

关键词：叶尖小翼压气机叶栅间隙流动试验研究旋涡结构

基于SIMULINK的柴油发电机起动过程仿真研究

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系统仿真学报 2008年第16期20卷 4477-4479,4484页

作者：李东辉张均东赵春峰大连海事大学轮机工程学院

针对柴油发电机的压缩空气起动过程,给出了压缩空气起动装置数学模型,提出了新的系统仿真模型。利用Simulink提供的模块构造仿真模型,并进行了计算机仿真,给出了起动过程的转速、机械功率和柴油发电机端电压的仿真曲线。仿真结果符合实... 详细信息

针对柴油发电机的压缩空气起动过程,给出了压缩空气起动装置数学模型,提出了新的系统仿真模型。利用Simulink提供的模块构造仿真模型,并进行了计算机仿真,给出了起动过程的转速、机械功率和柴油发电机端电压的仿真曲线。仿真结果符合实际起动的情况,同时也验证了所建模型的正确性。

关键词：柴油发电机起动过程建模仿真压缩空气

状态测量不确定和动力学未知的无人艇固定时间容错控制

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自动化学报 2023年第5期49卷 1050-1061页

作者：王宁高颖王仁慧大连海事大学轮机工程学院大连116026 大连海事大学船舶电气工程学院大连116026

针对含有推进器故障和状态测量不确定的无人艇(Unmanned surface vehicle, USV)系统,提出一种基于双扰动观测器的固定时间容错跟踪控制(Double disturbance observer-based fixed-time fault-tolerance control, DDO-FxFC)方法.设计两个固定时间扰动观测器,分别估计状态测量不确定性产生的非匹配干扰和包含推进器故障的集总非线性,同时自适应实时补偿未知观测误差;采用测量位姿跟踪误差及其动态,设计快速非奇异终端滑模面,构建DDO-FxFC框架;理论分析证明DDO-FxFC方法能够确保跟踪误差固定时间收敛,其中收敛时间的上界独立于系统初始状态;针对原型USV的仿真结果和综合对比验证所提出DDO-FxFC技术的有效性和优越性.

关键词：无人艇测量不确定性未知动力学固定时间控制容错控制

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基于强电场放电协同水力空化的气液传质研究

高电压技术 2017年第6期43卷 1854-1862页

作者：徐书婧俞哲周新颖田一平张赟阁张芝涛大连海事大学轮机工程学院大连116026 大连海事大学物理系大连116026 大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

为提高氧活性粒子与水的传质速率,利用自行研制的高浓度氧活性粒子溶液产生设备,通过对液相单位体积传质系数(kLa)的计算,研究了水力空化气液混溶过程中,水温、水力空化气液混溶器进、出水端压力差(p_(in-out))和气液体积比(VG/VL)及pH... 详细信息

为提高氧活性粒子与水的传质速率,利用自行研制的高浓度氧活性粒子溶液产生设备,通过对液相单位体积传质系数(kLa)的计算,研究了水力空化气液混溶过程中,水温、水力空化气液混溶器进、出水端压力差(p_(in-out))和气液体积比(VG/VL)及pH值等关键参量对氧活性粒子与水传质速率的影响。研究结果表明:氧活性粒子经水力空化作用传质进入水中的传质系数远高于后续管路中的传质系数,说明水力空化对氧活性粒子向水中的传质过程起着关键作用。此外,k La随水温(10~30℃)升高,先增大后减小,随p_(in-out)(0.098~0.305 MPa)与VG/VL(0.025~0.125)增加而增加,随p H值(2.54~10.63)增加而减小,当水温为20℃,pH值为2.54,p_(in-out)为0.305 MPa,VG/VL为0.125时,kLa最大,为10.62 s^(–1)。通过对以上关键参量的研究,可进一步优化大气压强电场放电协同水力空化气液混溶高级氧化技术的应用参数与途径。

关键词：高级氧化技术强电场放电氧活性粒子水力空化传质系数

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可压缩气体中粘性液体射流分裂与雾化机理

大连理工大学学报 2008年第3期48卷 339-343页

作者：严春吉大连海事大学轮机工程学院

采用空间线性稳定性分析方法对可压缩气体中的三维粘性液体射流分裂与雾化机理进行了研究,得到了具有普遍三维扰动形式的、描述射流自由表面扰动发展的色散关系.影响射流分裂与雾化的参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比及气体介质... 详细信息

采用空间线性稳定性分析方法对可压缩气体中的三维粘性液体射流分裂与雾化机理进行了研究,得到了具有普遍三维扰动形式的、描述射流自由表面扰动发展的色散关系.影响射流分裂与雾化的参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比及气体介质相对于射流运动参考系的Mach数.Reynolds数、气液密度比和Mach数在射流分裂与雾化过程中总是起着不稳定性的作用.Weber数的作用较复杂,当Weber数较小时,气液界面上的扰动增长率随着它的增大而减小;当Weber数较大时,它在射流分裂与雾化过程中起着不稳定性的作用.

关键词：射流分裂与雾化稳定性可压缩性

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教学实习船电力系统建模与仿真

上海交通大学学报 2008年第2期42卷 190-193页

作者：李东辉张均东何治斌大连海事大学轮机工程学院

为了提高教学实习船电力系统仿真器的动态仿真精度,考虑同步发电机的定子暂态和转速变化,改进同步发电机的数学模型,建立了包括柴油机、自动调压器、同步发电机、调速器以及动态负荷的教学实习船的电力系统动态模型.基于Matlab的Simulin... 详细信息

为了提高教学实习船电力系统仿真器的动态仿真精度,考虑同步发电机的定子暂态和转速变化,改进同步发电机的数学模型,建立了包括柴油机、自动调压器、同步发电机、调速器以及动态负荷的教学实习船的电力系统动态模型.基于Matlab的Simulink组件,根据拖轮的数据,对电力系统的动态性能进行仿真研究.通过对比拖轮的实测波形与仿真波形,验证了该动态模型与仿真是正确和可靠的,该模型已用于教学实习船电力系统的建模与仿真.

关键词：船舶电力系统动态模型仿真同步发电机

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基于特征解耦的无监督水下图像增强

电子与信息学报 2022年第10期44卷 3389-3398页

作者：刘彦呈董张伟朱鹏莅刘厶源大连海事大学轮机工程学院大连116026 大连海事大学船舶电气工程学院大连116026

水介质的吸收和散射特性致使水下图像存在不同类型的失真,严重影响后续处理的准确性和有效性。目前有监督学习的水下图像增强方法依靠合成的水下配对图像集进行训练,然而由于合成的数据可能无法准确地模拟水下成像的基本物理机制,所以... 详细信息

水介质的吸收和散射特性致使水下图像存在不同类型的失真,严重影响后续处理的准确性和有效性。目前有监督学习的水下图像增强方法依靠合成的水下配对图像集进行训练,然而由于合成的数据可能无法准确地模拟水下成像的基本物理机制,所以监督学习的方法很难应用于实际的应用场景。该文提出一种基于特征解耦的无监督水下图像增强方法,一方面,考虑获取同一场景下的清晰-非清晰配对数据集难度大且成本高,提出采用循环生成对抗网络将水下图像增强问题转换成风格迁移问题,实现无监督学习;另一方面,结合特征解耦方法分别提取图像的风格特征和结构特征,保证增强前后图像的结构一致性。实验结果表明,该方法可以在非配对数据训练的情况下,能够有效恢复水下图像的颜色和纹理细节。

关键词：水下图像增强特征解耦生成对抗网络无监督学习