一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法

    公开(公告)号:CN113806932B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202111076390.7

    申请日:2021-09-14

    Abstract: 本发明提供一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法,涉及船舶喷水推进领域,包括如下步骤:建立船体底部坐标系;在所述船体底部坐标系中表示进流面轮廓,求解得到进流面函数表达式;根据所述进流面函数表达式,求解得到进流面面积;在边界层完全包含进流面时,求解得到边界层完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量;在边界层不完全包含进流面时,求解得到边界层不完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量;求解得到进流流速比和边界层系数。本发明解决了传统的边界层系数求解时,由于只考虑理想的椭圆进流面而导致的计算误差,进而增强了在应用边界层系数估算搭载喷水推进器船舶的推力以及控制推进的准确性。

    一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法

    公开(公告)号:CN113806932A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202111076390.7

    申请日:2021-09-14

    Abstract: 本发明提供一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法,涉及船舶喷水推进领域,包括如下步骤:建立船体底部坐标系;在所述船体底部坐标系中表示进流面轮廓,求解得到进流面函数表达式;根据所述进流面函数表达式,求解得到进流面面积;在边界层完全包含进流面时,求解得到边界层完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量;在边界层不完全包含进流面时,求解得到边界层不完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量;求解得到进流流速比和边界层系数。本发明解决了传统的边界层系数求解时,由于只考虑理想的椭圆进流面而导致的计算误差,进而增强了在应用边界层系数估算搭载喷水推进器船舶的推力以及控制推进的准确性。

    一种水下航行器轨迹追踪的非线性模型预测方法

    公开(公告)号:CN118672288A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410690641.8

    申请日:2024-05-30

    Abstract: 本发明提供了一种水下航行器轨迹追踪的非线性模型预测方法,包括如下步骤:S1:以水下航行器驱动装置状态为输入量,基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型;S2:结合给定的参考轨迹和系统运动控制模型,将轨迹追踪问题转换为带有输入以及状态约束的非线性模型预测控制的滚动优化问题,得到非线性模型预测控制器;S3:基于非线性模型预测控制器,设计控制率函数,通过基于李雅普诺夫函数特征的收缩函数为非线性模型预测控制器提供初始输入的优化数值;本发明考虑了输入约束,在保证系统的闭环稳定性的同时结合传统NMPC方法的优势,最小化给定的性能指数,解决复杂环境下的水下航行器的轨迹追踪问题。

    一种随机波浪中喷水推进三体船自航点直接计算方法

    公开(公告)号:CN113505432A

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202110661556.5

    申请日:2021-06-15

    Abstract: 本发明提供一种随机波浪中喷水推进三体船自航点直接计算方法,包括:S1:建立物理模型,使用三维建模软件建立三体船裸船体模型和喷水推进系统物理模型,所述喷水推进系统物理模型包括喷水推进流道、喷水推进转子和喷水推进定子;S2:建立CFD数值模拟计算域;S3:设置数值模型,定义S2所述模拟计算域各边界条件,设定喷水推进转子转速控制模型和CFD数值求解模型;S4:数值求解计算:初始化流场及设置,根据S2建立的CFD数值模拟计算域和S3所设置的数值模型,计算出随机波浪中喷水推进三体船自航点。本发明能够有效解决传统CFD自航模型计算过程中和过程后处理需要人工干预的问题,仅需单次模拟即可获取稳定的自航点,较传统CFD自航模型效率大为提升。

    一种基于循环门控单元核的波浪长期预报方法

    公开(公告)号:CN116050582A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211612484.6

    申请日:2022-12-14

    Abstract: 本发明提供了一种基于循环门控单元核的波浪长期预报方法,波浪预报技术领域,包括如下步骤:S1、建立目标点的波浪数据库;S2、得到有义波高归一化值;S3、设置输入步长与预测步长,并根据所述有义波高归一化值制作样本对,所述样本对包括输入值和输出值;S4、构建循环门控单元核;S5、使用全连接神经网络接收循环门控单元核的输出,得到用于预测的整体模型;S6、构建损失函数;S7、采用所述损失函数对用于预测的整体模型进行迭代计算,得到训练后的整体模型;S8、将目标海域的前序数据带入至训练后的整体模型中,得到波浪长期预报结果。本发明设计了一种特有的门控单元核,通过三个门控单元核的特殊构型,实现了循环结构,可以做到波浪的长期时间的特征提取。

    一种船舶智能化水平的量化评价方法

    公开(公告)号:CN113988592A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111247470.4

    申请日:2021-10-26

    Abstract: 本发明提供一种船舶智能化水平的量化评价方法,涉及船舶评价技术领域,包括如下步骤:S1、采集待评价智能船数据,根据所述待评价智能船数据建立智能船舶评价指标;S2、将所述智能船舶评价指标进行重要性比较,应用层次分析法计算得到智能船舶量化评价第一权重;S3、根据所述智能船舶评价指标,对待评价智能船使用熵权法得到智能船舶量化评价第二权重;S4、将所述智能船舶量化评价第一权重和所述智能船舶量化评价第二权重进行复合,得出综合评价权重。本发明提出了一种智能船舶各项功能指标定量评价时的权重体系,通过评价指标的构建与量化,可以全面直观的判断智能船舶的智能化程度的高低以及是否满足标准。

    一种三体船操纵性回转和Z形运动的直接模拟计算方法

    公开(公告)号:CN113656894A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110959723.4

    申请日:2021-08-20

    Abstract: 本发明提供一种三体船操纵性回转和Z形运动的直接模拟计算方法,涉及船舶水动力操纵性领域,包括如下步骤:S1:物理建模,收集目标数据,建立三体船光体物理模型和喷水推进物理模型;S2:建立数值模拟计算域,包括数值模拟计算背景域和三体船运动域;S3:设置数值计算模型,设定喷水推进转子转速控制策略、三体船航向控制和喷管旋转控制策略;S4:数值求解计算:数值模拟出三体船回转或Z形操纵的运动轨迹。本发明采用背景域跟随三体船运动域同步运动的技术方案,通过合理的控制策略对航向和喷管旋转进行控制,使得该方法能够模拟船体在六个自由度上的实时拟真运动和精细流场,实现喷水推进船舶的操纵性回转和Z形的直接模拟。

    一种基于数值模拟的船行波三维重构中的相机布局方法

    公开(公告)号:CN115115703B

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202210654167.4

    申请日:2022-06-09

    Abstract: 本发明提供了一种基于数值模拟的船行波三维重构中的相机布局方法,涉及船舶海洋工程领域,包括如下步骤:通过对物理引擎中的虚拟相机进行参数化定义,得到单个虚拟相机位姿的数学模型,将单个虚拟相机位姿的数学模型为多架相机进行统一定义,得到参数化的相机布局数学模型;针对所述相机布局的数学模型以及机布局视差角,结合改变视距时相机布局对船行波稀疏重构以及稠密重构的影响,得到相机布局方案。本发明对单个相机的位姿进行了参数化定义并建立了统一的数学模型描述多个相机的布局,基于该相机布局得到了较优质的相机布局方案,该相机布局方案下船行波三维重构的准确度以及空间点数量得到了明显提升。

    一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN118897547A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202410936299.5

    申请日:2024-07-12

    Abstract: 本发明提供了一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法,包括如下步骤:S1、建立动力学方程和运动学方程;S2、选择分段函数,基于分段函数及跟踪误差,设计时变滑模函数;S3、基于时变滑模函数设计具有递归结构的双层时变滑模函数;S4、根据动力学方程和运动学方程以及双层时变滑模函数设计基于时变滑模函数的全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器;S5、采用李雅普诺夫函数验证全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器的稳定性;S6、基于全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器完成船舶固定时间轨迹跟踪控制;本发明通过设计时变递归滑模函数将全局终端滑模与积分滑模相结合,使控制器兼具快速收敛的特点以及高跟踪精度的特点。

    一种船行波数值模拟的稠密重建方法

    公开(公告)号:CN115186600A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210652197.1

    申请日:2022-06-09

    Abstract: 本发明提供了一种船行波数值模拟的稠密重建方法,涉及船舶与海洋工程技术领域,包括如下步骤:通过全局邻域视角选择算法以及面片优化算法对船行波数值模拟得到的图像进行分析计算,得到种子点的深度图;通过区域生长法对所述种子点的深度图进行扩张,得到完整的深度图;将所述完整的深度图进行深度图融合,得到完整的稠密空间点。本发明选用物理引擎搭建立体视觉仿真环境采集得到图像,对图像分析得到船行波稠密空间点,逼真地还原了船行波场景,较准确地计算得到了船行波波形特征,进一步提高了船行波观测的精细度。

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