黑龙江省博士后基金(LBH-Z05052)
- 作品数：14 被引量：55H指数：4
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- 零航速减摇鳍升力模型分析及系统仿真研究被引量：4
- 2008年
- 根据零航速下减摇鳍的运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,建立了零航速减摇鳍的升力模型.利用CFD软件Fluent对零航速下减摇鳍升力进行数值仿真,依据仿真数据通过回归分析方法整定升力模型待定参数.针对升力模型的非线性特性和系统模型的不确定性,通过PID-NN控制算法进行控制器设计,并对系统进行仿真.仿真显示所设计的零航速减摇鳍系统取得了满意的减摇效果.
- 金鸿章王龙金李冬松张晓飞
- 关键词：零航速减摇鳍升力
- 零航速减摇鳍永磁同步电机伺服系统广义预测控制被引量：10
- 2008年
- 为提高系统的可靠性,探索了电伺服系统在零航速下减摇鳍上的应用,并根据减摇鳍的负载特性选择了驱动电机的种类。由于零航速减摇鳍的工作环境和负载特性比较复杂,为提高电伺服系统的动态性能和对参数扰动的鲁棒性,建立了永磁同步电机传动系统的受控自回归积分滑动平均(controlled auto regressive integrated moving average,CARIMA)模型,实现了电伺服系统的广义预测控制。由于浪级较高时电机驱动能量不足,所以对伺服系统输入输出的约束条件进行了分析,在此基础上提出了一种考虑约束的改进控制算法。仿真结果表明,广义预测控制器能够改善伺服系统的动态性能,提高零航速减摇鳍的减摇效果。
- 金鸿章张晓飞李冬松罗延明
- 关键词：广义预测控制永磁同步电机零航速减摇鳍
- 小攻角下驼背鲸减摇鳍的理论计算被引量：7
- 2010年
- 通过应用仿驼背鲸前缘突起来提高船用翼的水动力特性已是目前非常热门的话题,为验证前缘突起的高度和突起个数与升力的关系,选用哈尔滨工程大学船舶控制工程教育部工程研究中心在船模水池实验室所做的减摇鳍动态水动力性能实验用的标准NACA0015 4号矩形鳍为研究对象,对其前缘进行正弦波变形,建立数学模型,并应用普朗特升力线性理论和切比雪夫数值逼近法,得出了前缘突起个数对升力的影响不大而突起幅值对升力有显著的决定性作用的结论。
- 金鸿章潘艳杨波
- 关键词：减摇鳍
- 船舶零航速减摇鳍升力仿真研究被引量：4
- 2008年
- 应用船舶减摇鳍在零航速时进行减摇,与传统减摇理论有着本质的不同。为了研究船舶零航速减摇鳍在零航速时产生升力的过程,以Weis-Fogh理论为基础,建立了零航速减摇鳍升力模型,对哈尔滨工程大学研制的NJ5型减摇鳍升力模型进行了仿真研究,并应用计算流体力学软件,针对NJ5型减摇鳍进行了数值计算,结果表明数值计算与仿真结果一致,为以后进行水动力试验以及控制规律的进一步研究打下了基础。
- 王宇金鸿章綦志刚李冬松
- 关键词：零航速船舶减摇船舶工程减摇鳍
- 船舶零航速减摇鳍升力测量研究被引量：4
- 2007年
- 船舶零航速减摇鳍是指在来流速度为零的流场中依靠鳍的主动摆动产生升力,以对抗海浪的作用力,从而减小船舶摇摆的减摇技术。在升力测量中,将升力控制引入零航速减摇技术中,根据实船安装环境几个耦合因素的影响,针对零航速减摇鳍,设计了零航速减摇鳍升力传感器;通过反馈信号合成算法,合成的升力信号有足够的精度,证明所设计系统能够满足船舶零航速减摇的要求。
- 王宇金鸿章綦志刚李冬松
- 关键词：零航速船舶减摇减摇鳍升力
- 基于改进遗传算法的零航速减摇鳍自适应控制系统设计被引量：3
- 2008年
- 为了提高零航速减摇鳍在不同风浪强度下驱动能量的利用效率,对随机海浪的频谱特性进行了分析,在此基础上对系统状态方程进行扩展,设计了基于二次型指标的随机最优控制器.为实现能量消耗与减摇效果之间的最佳匹配,采用遗传算法对二次型指标的加权矩阵进行优化,优化过程中根据系统的特点对基本遗传算法进行了改进.为了在不同海况下实现随机最优控制,提出了加权矩阵的自适应准则.仿真结果表明,只要根据外部环境正确选择加权矩阵参数,就可以用尽可能少的能量达到预定减摇效果.
- 金鸿章张晓飞罗延明李冬松
- 关键词：零航速减摇鳍遗传算法
- 零航速下变鳍型减摇鳍升力模型研究被引量：4
- 2010年
- 升力数值的大小直接影响零航速下船舶减摇效果。为产生足够升力实现船舶在零航速下的有效减摇,提出了基于变形鳍的零航速减摇鳍设计方法。基于势流理论和旋涡作用力理论对变鳍型减摇鳍在零航速下升力进行分析,给出了升力解析表达式。通过计算流体力学软件Fluent对变鳍型减摇鳍进行升力数值计算。最后将Fluent计算结果与解析表达式结果对比,升力值基本吻合,验证了该种升力分析方法的正确性,为零航速下减摇鳍的设计提供了理论支持。
- 金鸿章王龙金
- 关键词：船舶减摇零航速FLUENT
- 基于PAC的零航速减摇鳍升力测量系统研究被引量：2
- 2007年
- 零航速减摇鳍是一种新型减摇装置,其升力产生机理、控制策略都与传统减摇鳍不同。通过对现有实验设备数据采集和控制系统的改进,建立一套适合零航速减摇鳍控制系统特点和实验要求的实验室升力检测系统。升力检测系统包括基于压阻式升力传感器的检测元件和基于PAC的数据采集及记录的控制系统。可用于分析和验证零航速减摇鳍的升力理论模型,为工程实验提供有价值的信息。
- 金鸿章綦志刚于文博李冬松
- 关键词：零航速
- 零航速减摇鳍升力特性分析被引量：3
- 2008年
- 采用解析的方法对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,得到了鳍上各种流体作用力的表达式。利用该升力模型对零航速减摇鳍角速度与升力的相位关系进行定量分析,提出了对二者相位差进行补偿的方法。为了解决浪级较大时无法进行相位补偿的问题,设计了根据起动和制动阶段的不同要求实时改变最大允许角速度的升力限位环节。仿真结果表明,加入升力限位环节可以有效抑制制动阶段反向升力对系统产生的不利影响。
- 金鸿章张晓飞綦志刚李冬松
- 关键词：零航速减摇鳍运动控制
- 零航速下船舶减横摇控制策略研究被引量：2
- 2009年
- 鉴于零航速下船舶横摇模型的不确定性,通过在线辨识确定船舶横摇运动数学模型.在此基础上采用改进型遗传算法和单纯形法相结合的优化策略对PID参数进行优化,使优化过程既具有遗传算法的全局性又具有单纯形算法的快速性.仿真显示按此种控制策略设计的控制系统对横摇模型的不确定性具有较强的自适应性,有一定的工程应用价值.
- 金鸿章王龙金李冬松黄少博
- 关键词：船舶船舶减摇零航速系统辨识遗传算法单纯形
