一种基于组合群智能优化算法的MPC无人船航行控制方法

    公开(公告)号:CN118584943A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410133138.2

    申请日:2024-01-31

    IPC分类号: G05D1/43 G05D109/30

    摘要: 本发明公开了一种基于组合群智能优化算法的MPC无人船航行控制方法,包括如下步骤:步骤1:初始化船舶各项参数,建立无人船的三自由度操纵数学模型;步骤2:基于改进的LOS制导算法初步获取无人船的路径并确定路径上各个参考航迹点,通过无人船当前航迹点与下一个参考目标航迹点的位置计算无人船的状态参考值;步骤3:通过组合群智能算法在线优化MPC控制器的预测序列;步骤4:当无人船安全距离内无障碍物时,通过优化后的MPC控制器根据状态参考值计算每个时刻期望的艏向角并作用于无人船实现航迹控制;当无人船安全距离内有障碍物时,通过云模型判定紧急程度并作用于无人船进行紧急避碰。本发明将不同类型的群智能优化算法进行组合,形成一种新的组合群智能优化算法,以更好地适应不同的问题和情境。

    一种利用往复机械弹簧驱动的双体自反应波浪能转换装置

    公开(公告)号:CN116292048A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310053266.1

    申请日:2023-02-03

    IPC分类号: F03B13/18 F03B11/00

    摘要: 本发明公开了一种利用往复机械弹簧驱动的双体自反应波浪能转换装置,其特征在于,包括:振荡浮子、丝杠组件、环形阻尼盘、浮体、传动组件、发电组件、系泊组件;浮体通过系泊组件竖直悬浮于海中的固定深度;发电组件设置于浮体内的中部;传动组件有两个,分别设置于发电组件上、下端的浮体内;丝杠组件有两个,分别竖直设置于浮体两端;振荡浮子的中心套接在浮体顶端的丝杠组件的丝杠螺母上;环形阻尼盘的中心套接在浮体底端的丝杠组件的丝杠螺母上。本发明通过系泊组件将装置相对固定于海面,借助振荡浮子、环形阻尼盘可以同时对海面的波浪能进行吸收,也可以对更深的水深处波浪能进行充分利用,提高波浪能的利用率,提高系统的俘获宽度比。

    一种浪流联合利用的浮子式发电装置

    公开(公告)号:CN115324811A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211125768.2

    申请日:2022-09-16

    摘要: 本发明公开了一种浪流联合利用的浮子式发电装置,以解决现有技术中发电装置海洋能源利用单一、发电效率低的技术问题。包括浮子发电组件、涡扇发电组件、立柱。工作时,浮子受到波浪力的作用,与立柱做相对垂荡运动。液压缸在刚性圆盘的带动下将相对运动吸收的机械能转换为液压能。液压能通过液压马达旋转变为动能,发电机在液压马达的带动下旋转发电。涡扇发电组件与立柱刚性连接。涡扇在浮子垂荡运动过程中受到海流力的作用始终保持一个方向旋转,通过传动机构使发电机持续发电。涡扇及浮子液压系统各采用一套系统独立传动机构,能够对波浪能、潮流能有效综合利用,提高海洋能的利用率。装置传动系统结构简单,能量传递效率高。

    一种基于在线分组优化模型预测的船舶动力定位控制方法

    公开(公告)号:CN114115276A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111421326.8

    申请日:2021-11-26

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明公开了一种基于在线分组优化模型预测的船舶动力定位控制方法,包括以下步骤:首先,建立船舶运动数学模型并设计环境扰动观测器;其次,对现有的模型预测方法进行改进;最终,利用扰动观测器和基于改进的模型预测方法设计系统控制器。在改进的模型预测方法中,对预测值进行在线分组优化,实现多分区同时求解,进行比较得到下一步滚动的输入量,实现整个时域的滚动优化后,获得最优的系统控制输入并求取动力定位所需的控制力。本发明能够减少实际输出和期望输出的误差,提高了优化的速度,对于多约束多变化的系统能够获得更佳的控制效果,控制过程中船舶控制精度高,为推力分配提供更准确的输入,提高船舶推进器的鲁棒性。

    一种可旋转式前置节能导管

    公开(公告)号:CN110329468B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201910521363.2

    申请日:2019-06-17

    发明人: 李冬琴 姜瀚东

    IPC分类号: B63H1/28

    摘要: 本发明公布了一种可旋转式前置节能导管,包括外传动机构,可旋转导管组件,内传动机构,其中,所述的可旋转导管组件通过法兰螺栓连接或焊接连接所述的外传动机构,并依顺套装在所述的内传动机构上。本发明的可旋转式前置节能导管,当动力机构传输的动力较大时,螺旋桨与水流之间的冲击力度较大,导管与螺旋桨同时工作能够避免螺旋桨发生形变或受损,延长了螺旋桨的使用寿命,当动力机构传输动力较小时,为螺旋桨工作,静止的导管可以对螺旋桨进行预旋,提高螺旋桨的推进效率。

    一种可旋转式前置节能导管

    公开(公告)号:CN110329468A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910521363.2

    申请日:2019-06-17

    发明人: 李冬琴 姜瀚东

    IPC分类号: B63H1/28

    摘要: 本发明公布了一种可旋转式前置节能导管,包括外传动机构,可旋转导管组件,内传动机构,其中,所述的可旋转导管组件通过法兰螺栓连接或焊接连接所述的外传动机构,并依顺套装在所述的内传动机构上。本发明的可旋转式前置节能导管,当动力机构传输的动力较大时,螺旋桨与水流之间的冲击力度较大,导管与螺旋桨同时工作能够避免螺旋桨发生形变或受损,延长了螺旋桨的使用寿命,当动力机构传输动力较小时,为螺旋桨工作,静止的导管可以对螺旋桨进行预旋,提高螺旋桨的推进效率。

    一种可收缩式双尾襟翼翼型风帆

    公开(公告)号:CN104925241A

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201510318178.5

    申请日:2015-06-11

    IPC分类号: B63H9/06

    摘要: 本发明公开一种船舶用可收缩式双尾襟翼翼型风帆,帆体组件包括最前部的主帆、中间的前尾襟翼帆、后部的后尾襟翼帆;前部的帆桅杆下端连接于底座,中间、后部的帆桅杆下端各连接对应的一个轨道车;发动机通过一对啮合齿轮连接前部的帆桅杆下端,中间和后部的帆桅杆下端通过对应的一对啮合齿轮连接对应的旋转电机;在收帆状态时,前尾襟翼帆通过其变曲率翼型面与主帆上的变曲率凹弧面紧密贴合,后尾襟翼帆通过其变曲率翼型面与前尾襟翼帆上的变曲率凹弧面紧密贴合;在展帆状态时,主帆与前尾襟翼帆之间、前尾襟翼帆与后尾襟翼帆之间均留有前后横向的缝隙,使下帆面的高压气流通过缝隙流向上帆面,能延缓气流的分离,提高风帆的空气动力性能。

    横向可折叠自动收放翼型帆

    公开(公告)号:CN104890845A

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201510348224.6

    申请日:2015-06-23

    IPC分类号: B63H9/04

    摘要: 本发明公开一种横向可折叠自动收放翼型帆,多节式主桅杆上端固定设有第一个定滑轮,上方的框架横杆右端固定设置第二个定滑轮,下方的框架横杆右端固定设置第三个定滑轮;上下两个弹簧伸缩杆左端分别固定连接对应的一个框架横杆、右端分别固定连接位于卡槽内的对应的一个滑块;靠近多节式主桅杆右侧设置第一根帆体固定桅杆,第二根帆体固定桅杆上端固定连接上方的第一个滑块、下端固定连接下方的第二个滑块;第一根拉索一端固定连接底座内部下端、另一端与第一个滑块固定连接;第二根拉索一端固定连接多节式主桅杆内部的上端、另一端与第二个滑块固定连接;仅利用液压升降杆为动力带动风帆自动展开与收起,提高了风能利用率。

    一种具有高溶气性能的泵喷水推进器叶轮

    公开(公告)号:CN104386230A

    公开(公告)日:2015-03-04

    申请号:CN201410669137.6

    申请日:2014-11-20

    IPC分类号: B63H11/08

    摘要: 本发明公开了一种具有高溶气性能的泵喷水推进器叶轮,包括第一叶片组和第二叶片组,第一叶片组和第二叶片组分别包含两个中心对称的叶片,第一叶片组所在的第一中心线和第二叶片组所在的第二中心线之间形成夹角θ,所述夹角θ不是90°。本发明通过将叶轮设置为叶片中心对称但不均匀布置的结构,不但可以使得径向力平衡(径向力为0),系统运行稳定;而且可以使其对叶轮上游形成尽可能大的压力波动(速度剪切),从而形成较大的压力梯度和速度剪切,大大提高泵喷水推进器的溶气能力。本发明能够有效提高泵喷水推进器的气、液两相输送和做功能力,使船舶具有稳定、高速有效的巡航能力,尤其适用于高速客轮、滑行艇等现代高性能船舶的泵喷水推进装置。

    一种无轴轮缘推进器
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114013617B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202111386921.2

    申请日:2021-11-22

    IPC分类号: B63H1/16 B63H1/26

    摘要: 本发明公开了一种无轴轮缘推进器,包括:节能导板组、无轴螺旋桨、消涡助推叶片组、筒状外壳、船舶连接件;所述无轴螺旋桨安装于所述筒状外壳内,与筒状外壳同轴;所述节能导板组安装于无轴螺旋桨桨前0.3D至0.4D处的所述筒状外壳上;所述消涡助推叶片组安装于无轴螺旋桨桨后0.1D至0.15D处的所述无轴螺旋桨的轮缘上;所述船舶连接件安装于所述筒状外壳的外壁上;其中,D为所述无轴螺旋桨的直径。本发明的一种配有节能导板组、无轴螺旋桨和消涡助推叶片组的新型无轴轮缘推进器,集成化程度高,可以模块化生产,大大降低了成本。