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1.
为寻求一种简便的船舶运动模型辨识方法,根据船舶动力学与运动学基本方程的结构形式,建立一种基于Elman神经网络的辨识模型,给出网络结构的选取和确定方法.以载质量为5万t的散货船为例,利用国际海事组织要求的几个典型的船舶操纵试验数据对网络进行训练,计算权值矩阵,获得该船舶可用于船舶操纵性分析的神经网络模型.将网络计算结果代入船舶运动学方程进行船舶航迹仿真,并与试验航迹数据进行对比,验证网络模型的精确性.比较仿真验证结果和试验数据可知,该网络模型能基本反映被辨识船舶的动态特性,验证其有效性和准确性. 相似文献
2.
为解决船舶避碰决策中对碰撞危险度计算精度不足和对危险目标船辨识性差的问题,使用基于Coldwell船舶领域的危险识别参数改进多船避碰危险度评估模型,比较改进前后模型的精度。使用VC++实现船舶MMG运动模型,对基于改进模型的四船交叉会遇态势作避碰决策仿真。仿真结果表明:对同一危险船,改进模型的精度更高;在多船会遇中,改进模型能够识别运动参数相似的危险目标船,辨识性更高。改进模型可为更复杂的多船避碰决策提供理论支持。 相似文献
3.
《上海海事大学学报》2020,(1)
鉴于船舶在波浪中的六自由度运动中,其升沉、横摇和纵摇运动对船舶工作平台上的设备影响较大,设计一种三自由度并联式波浪补偿平台来减少这种影响。通过对平台进行运动学分析,得到平台的运动学模型。利用ADAMS和Simulink建立带有控制系统时间延迟参数的虚拟样机模型,依据平台的运动学模型设计对船舶运动进行补偿的控制策略,并利用虚拟样机进行仿真,验证平台机构和相应控制策略对船舶运动的补偿效果。结果表明:当控制系统的时间延迟参数取值为1 ms时,平台对船舶升沉、横摇和纵摇运动的补偿效果分别为88. 81%、95. 44%和91. 97%;当控制系统的时间延迟参数取值为0. 1 ms时,平台对船舶升沉、横摇和纵摇运动的补偿效果分别为96. 04%、99. 07%和97. 65%。由此可见:平台对误差有一定的包容性;可利用具有船舶运动预测功能的算法为平台提供超前的船舶运动数据或者提高控制系统的实时性来提高补偿效果。 相似文献
4.
鉴于船舶在波浪中的六自由度运动中,其升沉、横摇和纵摇运动对船舶工作平台上的设备影响较大,设计一种三自由度并联式波浪补偿平台来减少这种影响。通过对平台进行运动学分析,得到平台的运动学模型。利用ADAMS和Simulink建立带有控制系统时间延迟参数的虚拟样机模型,依据平台的运动学模型设计对船舶运动进行补偿的控制策略,并利用虚拟样机进行仿真,验证平台机构和相应控制策略对船舶运动的补偿效果。结果表明:当控制系统的时间延迟参数取值为1 ms时,平台对船舶升沉、横摇和纵摇运动的补偿效果分别为88.81%、95.44%和91.97%;当控制系统的时间延迟参数取值为0.1 ms时,平台对船舶升沉、横摇和纵摇运动的补偿效果分别为96.04%、99.07%和97.65%。由此可见:平台对误差有一定的包容性;可利用具有船舶运动预测功能的算法为平台提供超前的船舶运动数据或者提高控制系统的实时性来提高补偿效果。 相似文献
5.
应用一种简单而鲁棒性较强的鲁棒PID控制算法,即将模型输出上下界和统计的两种辨识方法应用到聚丙稀反应过程带有滞后环节对象的鲁棒辨识中,将所得的PID控制器参数区间和MinMax算法相结合来进行PID参数整定。仿真实验结果表明该算法具有良好的控制效果。最后分析、设计和实现了该算法。 相似文献
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基于时频滤波和自回归建模方法的时变模态参数辨识 总被引：2，自引：1，他引：1
应用非平稳信号的时频滤波及非平稳时间序列的时变自回归（AR）建模方法进行时变线性系统的模态参数辨识,将基于Gabor展开的时频滤波方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响应的单模态响应进行建模来辨识系统的每一阶模态参数,在模型参数的辨识中通过引入基函数将非平稳过程的辨识问题转化为线性时不变过程的辨识,利用时变的伯格（Burg）算法对时变的AR模型系数和时变结构模态频率进行估算。通过对附加质量随时间连续变化的悬臂梁的模态分析验证了辨识方法的有效性。实验结果和理论计算结果比较表明：该方法为参数时变线性系统的模态参数辨识提供一条新途径。 相似文献
7.
基于减聚类ANFIS模型的船舶横摇运动实时预测 总被引：2，自引：0，他引：2
为准确高效地预测船舶在波浪中的航行状态以保证人员、货物和船舶的安全,提出一种基于减聚类的自适应神经模糊推理系统(Subtractive Clustering based Adaptive Neural-Fuzzy Inference System,SC-ANFIS)模型.SC-ANFIS模型使用减聚类算法对输入样本进行聚类分析,得到模糊规则数,并建立神经模糊推理系统,再使用结合BP算法与最小二乘估计算法的混合算法对建立的预测系统进行优化训练,得到最优的预测系统模型,并使用自相关分析确定预测系统模型的输入.运用该模型对大连海事大学科研教学船"育鲲"号的横摇运动进行实时预测,结果验证了该方法可行、有效,并具有较高的预测精度. 相似文献
8.
基于PLC的模糊PID船舶自动舵 总被引：2，自引：1，他引：1
季本山 《上海海事大学学报》2009,30(4):57-62
为提高船舶操舵控制系统的性能,用比例微分积分(Proportion Integration Differentiation,PID)参数模糊自整定算法,改进S7-200 PLC的PID参数自整定继电反馈算法的缺点,设计基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)的模糊PID船舶自动舵.仿真结果表明,基于PLC的模糊PID船舶自动舵具有较好的快速性、鲁棒性和稳定性. 相似文献
9.
图像处理与神经网络识别技术在船舶分类中的应用 总被引：1，自引：1，他引：0
应用图像处理和神经网络技术,提出一种基于静态照片对船舶进行分类的方法.首先通过图像处理技术对照片提取特征,然后将这些特征作为多层前向神经网络的输入,该神经网络用BP算法(反向传播算法)来进行,由该神经网络将照片中的船只分为大型船、中型船、小型船等3类.用真实的船的尺寸作实验,实验结果证明了该方法的有效性.另外,提出一种识别船舶类型的方法,用户可以通过GUI进行模拟实验.最后,讨论海上值班系统的研究现状.研究的目的是将图像处理技术集成到传统的船舶导航设备中. 相似文献
10.
水下机器人动力学模型参数辨识方法综述 总被引：3，自引：0，他引：3
以集中讨论水下机器人动力学建模和参数辨识方法、突出近年来取得的成就和未来的方向为主线,通过简要介绍水下机器人水动力性质与机器人几何外形之间的关系,给出基于牛顿-欧拉方程的6自由度动力学方程.经简化模型后给出需要辨识的模型参数.将参数辨识方法按经验法、试验法和计算流体动力学法进行分类,介绍各辨识方法的基本原理和目前相关研究现状,指出其优点和不足,展望水下机器人参数辨识方法的未来研究方向. 相似文献
11.
针对船舶动力定位系统存在的模型非线性及外扰不确定性等导致的定位误差问题，将自抗扰控制器（active disturbance rejection controller,ADRC）应用于船舶动力定位系统。建立船舶低频运动模型，并对ADRC中的扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的非线性fal函数进行改进，构成一个faln函数，通过非线性函数组合构造误差反馈率，对船舶运动进行控制。用改进前和改进后的ESO分别对船舶的位置和速度进行观测，对改进前与改进后的控制结果进行对比。仿真结果表明，改进后的ESO比传统的ESO具有更好的抗干扰性能。 相似文献
12.
为在航海模拟器中充分体现船舶操纵运动的响应特性，提高模拟逼真度，保证教学效果，对船舶多自由度操纵运动进行建模与仿真研究，其中较为完整地考虑了耦合的纵向、横向、艏向、横摇及纵摇运动.根据MMG建模思想分析船舶耦合的横摇和纵摇运动规律，在常规的三自由度船舶运动方程的基础上，建立多自由度耦合船舶运动方程，并设计相应的数值求解方法.针对一个双桨双舵小型目标本船，根据经验公式并结合实船操纵经验，建立具体的本船操纵运动模型；通过数值仿真定性研究其在各种情况下的操纵运动.仿真得到的运动规律与实船运动规律一致，说明运动方程及本船模型可以较为真实地反映实船运动规律. 相似文献
13.
船舶安全航行系统风险分级ANFIS模型 总被引：1，自引：0，他引：1
为准确实现对在航船舶的风险评估,建立船舶安全航行系统风险分级ANFIS模型.该方法分层列出4级影响船舶风险值的风险因素,通过模糊推理系统初步定义各项风险因素的隶属度模型.根据建立的模型和典型在航船舶历史数据,运用模糊神经网络的自学习性对模型进行修正,最终实现对船舶风险的客观评估.得到的数据对比图及误差图分析表明,该方法能够使典型数据充分加入,有效克服建模中的主观影响,并在合理的误差范围内较客观地评估在航船舶整体风险. 相似文献
14.
由于卫星导航定位方程组的非线性特性,传统的定位解算方法在解算之前需要对定位方程组进行线性化处理,会影响定位解算精度。容积卡尔曼滤波算法基于贝叶斯估计和容积变换,可以有效地提高非线性滤波估计的精度。将容积卡尔曼滤波算法应用于卫星导航定位解算,建立定位解算系统状态转移模型和测量模型,通过时间更新和测量更新两个环节递推估计接收机的三维位置坐标。利用IGS观测数据对基于容积卡尔曼滤波的定位解算方法进行验证,并与最小二乘法和扩展卡尔曼滤波算法进行对比,结果证明将容积卡尔曼滤波用于卫星导航定位解算可以获得更高的定位精度,并且具有较快的收敛速度。 相似文献
15.
为提高长江口深水航道通过能力,减少由船舶交会宽度限制产生的延误,通过分析船舶超宽交会现状,建立仿真逻辑模型,运用Arena进行离散仿真试验。采集长江口深水航道交通流数据,设置不同的船舶交会宽度限制,对大型船舶进出港过程进行仿真,分析不同交会宽度限制对船舶通航的影响,获得被延误船舶比例、被延误船舶数量和延误时间,进而提出提升通过能力的建议。试验表明,采用Arena进行离散仿真能够量化分析超宽交会对通航效率的影响,可为航道拓宽和交通管理提供科学依据。 相似文献
16.
为提高紧急状态下港口船舶的疏散效率和港口的安全性,考虑影响船舶疏散顺序的多种外界干扰因素,建立基于灰色变权聚类的船舶应急疏散模型.该模型将船舶按疏散优先级归入预先设定的级别中,同优先级的船舶的疏散顺序依据具体实际情况确定.实例结果表明该模型能较好地反映实际情况.该模型对港口当局制定船舶疏散预案有一定参考意义. 相似文献
17.
主要研究了汇川公司H2U可编程控制器(PLC)的通信技术,实现了两个H2U系列PLC之间基于RS-485的通信,并详细介绍了PLC之间通信的硬件连接方式、通信串口参数配置、触摸屏画面的设计以及程序实现。所讨论的方法已在采用H2U PLC及辅助设备组建的"运动控制系统"课程的教学实验平台上进行了验证,可以拓展应用于多台H2U PLC之间以及其他设备与H2U PLC之间的RS-485通信实现,对工程应用具有一定的借鉴意义。 相似文献