收藏本站
《华南理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术研究

陈爱国  
【摘要】:舰船水上过驳对扩大港口通航能力、提高港口对环境变化的适应能力、减少港口建设投资风险和提高现代海军舰艇续航力等方面都有明显的效益。但由于舰船在海上过驳时要随风浪作横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡等六个自由度的波浪运动,容易造成起重机所吊货物的粗暴着舰,撞击速度过大,或滑移偏离正常着舰点,严重时甚至与甲板上层建筑物相撞,造成事故,尤其是过驳弹药等易燃易爆物品或其他易碎物品时,危险性更大。实践表明,在水文气象条件超过3级海况时,使用普通的起重机是很难进行过驳吊运的,而据世界海岸线的海况资料显示,大约有50%的时间发生三级或三级以上海况,因此本课题研究的新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术对于拓展水上过驳波浪补偿的应用具有重要意义。 本文采用理论研究、计算机仿真和模型试验相结合的研究方法。解决的关键问题包括:新型舰船过驳波浪运动检测技术;加速度积分成速度与位移的有效积分方法;修正积分误差和解决补偿延迟问题的舰船波浪运动预报新技术;实现舰船过驳六自由度波浪补偿的执行机构。 首先,论文通过数学建模与理论推导建立了基于加速度计阵列的舰船波浪运动检测系统和基于电子罗盘与加速度计的舰船波浪运动检测系统,提出了通过1个三轴加速度计和3个两轴加速度计或者1个罗盘和1个三轴加速度计来检测舰船的波浪运动,并购建了其软硬件系统。 然后,通过购建加速度数据检测舰船模拟运动实验系统检测加速度数据,分别对加速度计的零漂和积分进行了统计分析和频谱与仿真分析,提出了对加速度信号软件积分中去直流分量、低频分量和高频分量及积分常数项对积分累积误差影响的解决措施,提出了加速度信号有效时域积分和频域积分的方法。 其次,论文对基于积分系统的舰船波浪运动频谱预报技术进行了研究和改进,极大地纠正了积分误差,有效地进行了较长时间的波浪预报。 再次,购建了舰船过驳波浪运动试验模型,利用研制的基于电子罗盘和加速度计的舰船过驳波浪运动检测系统进行了检测试验和数据处理与分析,验证舰船过驳波浪运动检测系统和数据处理方法,并利用相似准则,得出了过驳母型实船的相对波浪运动数据,为舰船过驳六自由度波浪补偿系统的研究提供支撑。 最后,通过对六自度并联机器人位姿反解建模、运动学建模、动力学建模、位姿正解建模的研究,基于舰船过驳波浪运动的试验结果,优化设计出过驳舰船波浪补偿六自由度并联机器人,并且通过研究设计了舰船过驳波浪补偿控制信号系统和液压系统,对实船过驳补偿进行了仿真,开发了舰船过驳波浪补偿试验模型实际处理系统。 通过对新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术的研究,获得了基于加速度计阵列和基于电子罗盘与加速度计的舰船过驳波浪运动数据采集技术、实现加速度有效实时积分的积分技术、基于改进的舰船波浪运动频谱预报技术的积分纠正与预报技术、利用六自由度并联机器人实现舰船过驳波浪运动全部六个自由度补偿的技术等关键性技术,为实际的过驳舰船新型波浪补偿系统的设计和制造提供了很好的参考依据。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U674.703

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马洁;李国斌;;船舶横摇运动的时间序列预报[J];北京机械工业学院学报;2006年01期
2 郝轶宁,王军政,汪首坤;六自由度运动姿态模拟系统的研究[J];北京理工大学学报;2002年03期
3 郝轶宁,王军政,汪首坤,钟秋海;基于神经网络的六自由度摇摆台位置正解[J];北京理工大学学报;2003年06期
4 石德新,万磊,江世媛,曹正泉,刘悦;6自由度船舶运动模拟系统[J];船舶工程;1997年02期
5 彭秀艳 ,赵希人 ,魏纳新 ,谢楠;大型舰船姿态运动极短期预报的一种AR算法[J];船舶工程;2001年05期
6 赵希人,彭秀艳,沈艳,谢美萍;舰船运动极短期建模预报的研究现状[J];船舶工程;2002年03期
7 赵希人,彭秀艳,吕淑萍,魏纳新;具有艏前波观测量的大型舰船姿态运动极短期预报[J];船舶力学;2003年02期
8 彭江丰;液压折臂式起重机的波浪补偿装置设计[J];船舶;2000年03期
9 徐景硕;惯性传感器技术及发展[J];传感器技术;2001年05期
10 李晖,郭晨,李晓方;基于误差反传神经网络的船舶横摇时间序列预报[J];大连海事大学学报;2003年01期
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 望作信 狄红安;[N];中国交通报;2007年
2 特约记者  望作信 通讯员  林仁哲;[N];中国水运报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 肖体兵;深海采矿装置智能升沉补偿系统的研究[D];广东工业大学;2004年
2 陆卫杰;舰艇并靠导弹补给及波浪补偿系统研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭存良;6-DOF并联机器人动力学建模、非线性解耦及控制[D];燕山大学;2000年
2 陈卫东;6-DOF并联机器人动力学建模、非线性变结构控制[D];燕山大学;2000年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张潞;汪洋;;土木工程健康监测无线测试信号同步性研究(Ⅰ)[J];四川建筑科学研究;2010年05期
2 张潞;汪洋;;土木工程健康监测无线测试信号同步性研究(Ⅱ)[J];四川建筑科学研究;2010年06期
3 张申生,陈强;电动葫芦升降机的安全隐患与对策[J];安徽电力职工大学学报;2000年03期
4 张波;自激动力制动在起重机中的应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
5 康丽;邵玉斌;;基于MPEG4的数字视频智能监控系统[J];安防科技;2007年06期
6 李玉忠;;光纤传感测试装置中微弱信号的处理[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
7 张红;;热电偶测温系统误差剖析及处理对策[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
8 葛建中;黄松清;葛丛;;关于三坐标测量策略的探讨[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
9 汤广来;钢筋混凝土框架结构 CAD 系统的研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年01期
10 许川江;;电阻应变测量技术在施工中的应用[J];安徽建筑;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛草原;陈奎孚;;玉米植株抗倒折能力综合测试[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 傅荟璇;王宇超;杜春洋;;基于粒子群BP神经网络算法舰船航向预报[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
3 钱洪宝;孙大军;;水声定位系统现状[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 彭东立;马海涛;许伟杰;;DVL在组合导航技术中的发展应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
5 李莲;翟丽霞;;动态轨道衡称重系统误差分析及数据处理的研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
6 李存龙;陈伟民;刘显明;雷小华;赖伟;曾海朋;王福权;;测量角度间隔对LED灯具光强分布测量的影响[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 倪晋平;卢红伟;董涛;;组合光幕阵列密集度测量方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 王荣强;;大板坯连铸接收跨吊车滑线变形问题的解决与分析[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
9 韩旭亮;段文洋;马山;;多浮体靠近作业水动力时域分析[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
10 赵发刚;周徐斌;申军烽;杜冬;;航天器在轨模态辨识技术的探讨[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈为真;大型结构振动信号处理与模态参数识别研究[D];华中科技大学;2010年
3 孙建;基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
5 郑荣茂;基于NGGPS制造特征信息统一机理与实现方法[D];华南理工大学;2010年
6 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
7 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
8 汤洁莉;蛋膜光化学传感器的研究[D];吉林大学;2011年
9 勾莹;快速多极子方法在多浮体和水弹性问题中的应用[D];大连理工大学;2006年
10 李如平;射流管式水压电液伺服阀研制及特性研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
2 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
3 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘立辉;基于嵌入式系统平台的城市噪声分布地图[D];山东科技大学;2010年
5 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
6 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
7 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
8 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
9 曹国峰;基于PC/104总线的GFSINS导航计算机系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 曲媛;深海钻井船的总体方案分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 芮筱亭,秦英孝,赵海林,张殿印;有任意个集中质量的转管炮的固有振动[J];兵工学报;1994年02期
2 芮筱亭,邱风昌;多体火炮系统的固有振动特性──多体系统动力学的传递矩阵法[J];兵工学报;1995年02期
3 芮筱亭,秦英孝,伊增琪,石永亮,陆毓琪,俞占鸿,袁健;用传递矩阵法研究火炮系统的振动特性[J];兵工学报;1996年01期
4 陆卫杰;芮筱亭;刘军;;高速旋转引信弹道簧的受力和变形分析[J];兵工学报;2006年05期
5 王青,闻新,张明廉;机械臂的分散模糊变结构跟踪控制[J];北京航空航天大学学报;1998年06期
6 郝轶宁,王军政,汪首坤;六自由度运动姿态模拟系统的研究[J];北京理工大学学报;2002年03期
7 彭熙伟,莫波,曹泛;基于变死区动态补偿的电液比例高精度点位控制[J];北京理工大学学报;1999年01期
8 付明玉,丁福光,边信黔,施小成;船舶动力定位系统滤波器的设计与研究[J];船舶工程;1996年06期
9 庞永杰,徐玉如,倪绍毓,贺敬席;船舶在复杂海况下的实时运动仿真[J];船舶工程;1998年01期
10 谢美萍,沈艳,彭秀艳,赵希人;舰船运动的一种改进经典谱估计方法[J];船舶工程;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 沈艳;神经网络理论研究及在舰船运动预报中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王朋;新型六自由度并联机器人工作空间研究[D];西安建筑科技大学;2006年
2 罗晓亮;船舶防污涂层动态性能研究[D];大连海事大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦民聪;对“运装一体”海上过驳工艺有关问题的进一步探讨[J];水运管理;1997年05期
2 孙虹,杨清璞;电液比例控制在波浪补偿起重机中的应用[J];液压与气动;2001年07期
3 方兴炬,张剑峰;劳模队长吴长江[J];中国水运;1999年04期
4 钟康梅;;锚地油轮过驳作业危险因素分析及对策[J];珠江水运;2006年04期
5 陆彬;水上过驳满舱溢油浅析[J];珠江水运;2000年11期
6 郑辉坚;黄埔公司散粮过驳装卸工艺改革探讨[J];港口装卸;1998年06期
7 黄为进;锚地散装浓硫酸过驳装卸作业安全措施[J];中国港口;2002年06期
8 邵曼华,寇雄,赵鹏程;几种船用起重机波浪补偿装置[J];机械工程师;2004年02期
9 高春元;;长三角海域原油过驳风险分析[J];中国水运;2006年02期
10 陈馨;浅析河砂江中过驳作业对福州港的负面影响[J];水运管理;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈光明;符养;徐寄遥;陈凤贵;;基于CHAMP卫星加速度计观测的高层大气密度研究[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
2 何胜;王巍;邢朝洋;;石英振梁式加速度计研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
3 钱朋安;;加速度计自动校准技术研究的现状分析[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
4 朱红生;何胜;赵采凡;;硅微加速度计在动态测斜中的应用[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年
5 齐建宇;李华滨;;一种利用加速度计输出标定惯性平台陀螺漂移的方法[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
6 武强;宁德尧;;基于FFT的压电加速度计背靠背替代法校准技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
7 马铁华;朱红;;基于水银的电容式加速度计研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
8 薛大同;张剑威;王佐磊;刘保湘;;静电悬浮加速度计真空装置的研制[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
9 王宏伟;江世宇;腾功清;齐臣杰;;一种小型电容敏感式加速度计的研制[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
10 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 鄢琦 特约记者 谢军 望作信 通讯员 陈利波;宜昌船舶转载基地 枯水期安全过驳货物近150万吨[N];中国水运报;2011年
2 记者 潘荣进 通讯员 刘建业;长江黄沙过驳区超载严重[N];泰州日报;2010年
3 朱贻军;切实加强社会保障救助 取缔非法黄砂过驳经营[N];江阴日报;2011年
4 通讯员 孙雯;长江常州段黄砂非法过驳将受严管[N];中国水运报;2011年
5 陈世阳;进口废料首次由东渡港经海上过驳漳州港[N];中国国门时报;2009年
6 方兴炬;东海奇兵[N];中国水运报;2001年
7 徐震鸣;6天过驳6艘30万吨级超大型油轮[N];中国交通报;2004年
8 陈泽生 刘文达;大鹏湾两轮非法过驳引起爆炸[N];中国交通报;2003年
9 通讯员 廖磊;海事部门加大过驳减载力度[N];中国水运报;2010年
10 见习记者 刘鑫贺;点滴铸就辉煌[N];营口日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈爱国;新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术研究[D];华南理工大学;2011年
2 杨杰;无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 刘志平;无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘力;惯性传感器扭摆测试中地面振动和放电金丝的影响研究[D];华中科技大学;2012年
5 肖光宗;基于Y型腔正交偏振双频激光器的激光加速度计初步研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 蒋玉齐;高量程MEMS加速度计封装研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
7 迟晓珠;六自由度运动多参数综合测试技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 吴波;硅微光机械加速度地震检波器理论与实验研究[D];天津大学;2005年
9 张燕君;光电集成加速度地震检波器的理论与实验研究[D];天津大学;2006年
10 李博;基于共振隧穿结构介观压阻效应的纳机电加速度计研究[D];中北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖勇;波浪补偿起艇系统研究[D];大连海事大学;2010年
2 张雷;具有波浪补偿的高性能海洋平台双折臂研究[D];江苏科技大学;2011年
3 张兴茂;主动式波浪补偿系统时滞行为控制技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 李志忠;基于多传感器的波浪补偿平台补偿系统研究[D];华南理工大学;2010年
5 蔡淳鹏;海上起重机波浪补偿系统研究[D];中国石油大学;2010年
6 姜华;VBA()关键技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
7 周益明;二维同振柱形矢量水听器的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 刘佳钰;加速度计横向输出特性研究及其对惯性组合的影响[D];中北大学;2008年
9 朱大非;基于折叠壳式加速度计柱形矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 陈宇晓;电容式微机械静电伺服加速度计系统分析[D];电子科技大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026