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船舶动力定位系统的预测模糊控制
芮世民,朱继懋
海洋工程 , 1999,
Abstract: 在船舶动力定位中采用预测模糊控制策略,即通过自校正滤波与Kalman滤波得到系统低频运动位置偏差与相应速度的预测值作为模糊控制器的输入,以实现对其在水平面内的运动控制。因为基于系统模型的滤波器输出最终是经模糊化后输入至模糊控制器的,于是可大大降低对系统建模的精度要求,控制器本身具有强的鲁棒性。仿真结果说明了该策略的可行性及良好的控制性能。
船舶机动定位技术及其实现方法
李家炜,徐玉如
海洋工程 , 2000,
Abstract: 为改善动力定位船舶在高海情下的定位能力,研究了机动定位的控制方式,并设计了一种机动定位模糊控制系统。其特点是模仿人类的航海技巧,通过充分利用环境力,实现船舶的定位与机动。仿真结果表明,在高海情下,机动定位方式可以实现较高精度的定位控制,并且其辅推功率消耗较小。
动力定位系统的控制方程及模型试验
季春群,J.E.W.Wichers
海洋工程 , 1999,
Abstract: 动力定位系统(DPS)是开发深海的一种较为有效的海上开发系统。由于DPS是一个较为复杂的系统,在进行模型试验时,每个Z型螺旋桨都设有计算机芯片以及遥控装置,用以接收PID系统发出的指令,为模型试验的模拟也带来了一定困难。本文讨论了动力定位系统的数学模型,模型试验中推力的分配及控制方程和试验中的一些要求。
ROV虚拟监控和动力定位系统软件分析与设计
王中华,葛彤,朱继懋
海洋工程 , 2006,
Abstract: 在某型ROV控制系统的基础上扩展开发了一套具有虚拟监控(VMS)功能和动力定位(DP)功能的软件,此软件不仅能够仿真ROV的水下作业过程并且能实时对ROV的水下作业进行控制。介绍了此软件的开发过程并对软件中各组成部分以及它们之间的关系进行了详细的论述。
动力定位船舶的波浪扰动建模与仿真
李文华,杜佳璐,孙玉清,张银东,陈海泉,宋 健
大连海事大学学报 , 2013,
Abstract: 为有效量化波浪对动力定位船舶的作用,建立波浪扰动的数学模型,进而基于Matlab/Simulink建立波浪扰动的仿真平台,计算任意浪高和浪向条件下的海洋环境对动力定位船舶的波浪扰动力和力矩.以一艘供给船为例,设定不同的浪高、浪向,预报波浪扰动作用力和力矩对船舶的影响,仿真结果证明了该波浪扰动数学模型的有效性.该仿真平台可用于船舶动力定位系统控制器设计的验证,以提高船舶动力定位控制系统在恶劣环境下的可靠性和鲁棒性.
基于构造矩阵零空间的动力定位系统推力分配方法
王莹,谌栋梁,谢颖,张园
海洋工程 , 2013,
Abstract: 在动力定位系统中,推力分配方法是联系运动控制算法和执行机构的纽带,具有十分重要的意义。回顾目前用于海洋工程船舶动力定位系统的主要推力分配算法,针对动力定位系统中常见的过驱动推力分配问题提出了一种基于船舶推进器构造矩阵零空间的分配算法。该方法将构造矩阵分解为基空间和零空间,目标推力可以由基空间保证;零空间向量并不影响总的目标推力,但影响单台推进器的推力,目标函数可以在零空间上优化。并将这一算法应用于某一工程船的动力定位仿真模拟,对该算法进行了验证。
海上浮体动力定位外力计算
王先福,杨建民,王磊
海洋工程 , 2005,
Abstract: 动力定位系统(dynamicpositioningsystem)是一种闭环自动控制系统,采用推力器来抵抗风、浪、流等作用在浮体上的境力,使其保持在所要求的位置上。船舶的风和流作用力由经验公式求得,波浪力主要考虑二阶漂移力,由三维势流理论的直接积分法求得。通过模拟仿真,表明其结果能够用于船舶动力定位系统研究。
动力定位系统的推力系统设计
程俊勇,杨建民
海洋工程 , 2002,
Abstract: 在总结前人研究成果以及动力定位系统实例的基础上,提出推力系统设计方案,将之应用于动力定位系统的模型试验,并通过初步的动力定位模型试验验证了所设计的推力系统的有效性。
一种基于视觉的水下机器人动力定位方法
汤士华,李硕,吴清潇,李一平,张奇峰
海洋工程 , 2006,
Abstract: 以7000m载人潜水器的工程需求为背景,以水下单目摄像机为视觉传感器,进行了水下机器人动力定位方法研究。该动力定位方法利用视觉系统测量得到水下机器人与被观察目标之间的三维位姿关系,通过路径规划、位置控制和姿态控制分解。逐步使机器人由初始位姿逼近期望位姿并最终定位于期望位姿,从而实现了机器人的4自由度动力定位。通过水池实验验证了提出的动力定位方法,并且机器人能够抵抗恒定水流干扰和人工位置扰动。同时,该动力定位方法还可以实现机器人对被观察目标的自动跟踪。
快速转向推进器推力优化分配研究
许林凯,徐海祥,李文娟,冯辉
海洋工程 , 2015, DOI: 10.16483/j.issn.1005-9865.2015.02.002
Abstract: 随着船舶推进技术的不断发展,动力定位船舶将更多地使用快速转向推进器以提高其定位性能。快速转向推进器的使用将引入大角度变化率,这会造成优化分配求解域明显的非凸性,给优化问题的求解带来了挑战。针对装备快速转向推进器的动力定位船舶,运用区域外切近似法对其推力分配的非凸性问题进行了凸化,采用增广拉格朗日乘子法对控制力进行了优化分配。仿真结果表明:推荐的凸化处理方法能有效地解决推力分配的非凸问题,分配算法可以充分利用快速转向推进器的机械性能优势,寻找更优的可行解,从而显著地减少动力定位船舶的能耗,提高其定位性能。
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