Теоретические и прикладные основы безопасности управляемого движения скоростных судов

Теоретические и прикладные основы безопасности управляемого движения скоростных судов

Автор: Амбросовский, Виктор Михайлович

Шифр специальности: 05.13.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 365 с. 21 ил.

Артикул: 4665936

Автор: Амбросовский, Виктор Михайлович

Стоимость: 250 руб.

Теоретические и прикладные основы безопасности управляемого движения скоростных судов  Теоретические и прикладные основы безопасности управляемого движения скоростных судов 

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СКОРОСТНЫХ СУДОВ.
1.1. Постановка залами
1.2. Основные задачи управления движением скоростных судов
1.3. Особенности скоростных судов как объектов управления в нормальных эксплуатационных режимах и аварийных ситу ациях.
1.3.1. Особенности СВГ1 как объекта управления в нормальных эксплуатационных режимах и аварийных ситуациях.
1.3.2. Особенности СПК и ГС как объектов управления в нормальных эксплуатационных режимах и аварийных ситуациях .
1.4. Анализ существующих систем автоматического управления движением скоростных судов .
1.4.1. САУД Шторм.
1.4.2. САУД I
1.4.3. САУД фирмы ii ii, I
1.4.4. САУД Хризолит.
1.4.5. Интегрированная система навигации и управления СВП.
1.5. Обоснование функциональных структур алгоритмов управления систем автоматического управления движением скоростных судов
1.5.1. Функциональные структуры систем стабилизации.
1.5.2. Функциональные структуры систем предотвращения аварий .
1.5.3. Функциональные структуры системы измерения параметров движения и требования предъявляемые к ним
1.6. Функциональные структуры системы измерения параметров движении и требования предъявляемые к ним .
1.6.1. Состав измеряемых параметров движения
1.6.2. Измерительная система на базе интегрированного измерителя
1.6.3. Интегрированная система измерения параметров движения на базе радиовысотомеров
1.6.4. Измерительная система с использованием гировертикалей
1.6.5. Сравнительный анализ предложенных измерительных схем.
1.1. Заключение
2 ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СКОРОСТНЫХ СУДОВ
2.1. Введение
2.2. Особенности математической модели судна т а воздушной подушке амфибийного типа
2.2.1. Уравнения пространственного движения СВПА.
2.2.2. Силы и моменты, действующие на СВПА
2.2.3. Моделирование аварийных режимов движения СВПА
2.2.4. Модели бокового и продольного движения СВПА.
2.5. Исследование модели движения СВПА.
2.3 Особенности математической модели глиссирующего катера.
2.3.1. Системы координат и уравнения движения .
2.3.2. Силы и моменты, действующие на ГС.
2.3.3 Исследование математической модели глиссирующего катера.
2.4 Особенности математической модели судна на подводных крыльях.
2.4.1. Уравнения движения СПК в продольной плоскости в крыльевом режиме
2.4.2. Нелинейная математическая модель продольной качки СПК для синтеза и анализа алгоритмов управления .
2.4.3. Линеаризованная математическая модель движенияСПК в продольной плоскости
2.4.4. Передаточные функции линеаризованной математической модели движения СПК в продольной плоскости.
5. Волновая ордината и ее спектральная плотность энергии
2.6. Волновое возмущение, действующее на судно
2.6.1. Постановка задачи.
2.6.2. Силы и моменты от волнового дрейфа
2.6.3. Спектральные характеристики сил и моментов, действующих на судно
2.6.4. Спектральные характеристики сил и моментов, действующих на движущееся судно
2.6.5. Моделирование сил и моментов, действующих на маневрирующее судно
2.6.6. Численное моделирование волнового возмущения как стохастического процесса
2.6.7. Математическая модель волнового возмущения .
2.6.8. Линейная математическая модель с некоррелированными возмущениями
2.7. Полнгармоническая модель волнения
2.7.1. Моделирование воздействия полигармонического волнения на судно .
2.8. Анализ моделей волнения
2.9 Требования к модельным испытаниям СВПА
2.9.1. Требования к испытаниям в аэродинамической трубе
2.9.2. Требования к гидродинамической части модели испытания в циркуляционном бассейне.
2.9.3. Испытания в прямом бассейне и статические испытания модели
2.9.4. Требования к дополнительным данным для разработки математической модели .
2 Методы обработки данных маневренных и мореходных испытаний.
. Фильтрация сбоев и скачков измерений.
. Сглаживание измерений в частотной области
2 Идентификацияматематической модели движения СВПА1.
. Структура идентифицируемого объекта
. Модели для параметрической идентификации.
. Метод наименьших квадратов.
. Обобщенный МНК.
. Метод инструментальных переменных
Маневры для идентификации
. Пример параметрической идентификации движения СВПА .
2 Заключение.
3. МЕТОДЫ СИНТЕЗА ЗАКОНОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УМЕРЕИИЯ КАЧКИ СКОРОСТНЫХ СУДОВ.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Анализ существующих методов синтеза законов умсрсния качки скоростных судов Постановка задачи.
3.3. Методы синтеза законов умереиия качки скоростных судов.
3.3.1. Постановка задачи умерения качки
3.3.2. Преобразование объекта управления.
3.3.3. Выбор весовых фильтров и преобразование объекта.
3.3.4. Синтез регулятора умерения качки методами равномерночастотной оптимизации
3.3.5. Приведение регулятора умерения качки к виду динамической обратной связи по выходу
3.4. Пример расчета регулятора умерения качки
3.5. Определение областей комфортного движения.
3.6. Заключение
4 МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ САУД СКОРОСТНЫХ СУДОВ
4.1. Постановка задачи
4.2. Математические модели датчиков информации и приводов управлении с учетом их отказов
4.2.1. Введение.
4.2.2. Модели датчиков информации
4.2.3. Моделирование сбоев в АЦП
4.2.4. Модели средств управления
4.3. Анализ существующих методов обеспечения отказоустойчивости САУД .
4.3.1. Задачи обеспечения отказоустойчивости САУД.
4.3.2 Обнаружение и локализация отказа
4.4. Методы обеспечения отказоустойчивости
4.4.1. Постановка задачи
4.4.2. Алгоритм отказоустойчивой фильтрации
4.5. Примеры использования методов обнаружения, локализации и идентификации отказов
4.5.1. Алгоритм фильтрации с обнаружением сбоев в измерительном канале дифферента и угловой скорости дифферента скоростного катера .
4.5.2. Алгоритма фильтрации с обнаружением сбоев в измерительном канале курса СВП
4.5.3. Алгоритм фильтрации с обнаружением отказов по методу различения многих гипотез в канале измерения высоты экраноплана .
4.6. Заключение.
5. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙ ДВИЖЕНИЯ СКОГОСТНЫХ СУДОВ.4,
5.1. Введение.
5.2. Определение областей безопасного движения .
5.2.1. Определение области притяжения с использованием функций Ляпунова
5.2.2. Определение области притяжения методом интегрирования в обратном времени
5.3. Методы синтеза законов предотвращении аварий движении СПК и СВП .
5.3.1. Постановка задачи
5.3.2. Синтез противоаварийного закона, оптимального по быстродействию с ограничением в виде области устойчивости
5.3.3. Другие виды противоаварийного управления.
5.3.4. Пример противоаварийного закона управления СВПА
боковое движение.
5.3.5. Пример противоаварийного закона управления СВА
продольное движение
5.4. Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Подводя итог сказанному нужно отметить следующие основные осог бенности СВП как объекта управления, по, сравнению с водоизмещающими. Так угол дрейфа может доходитьдо при скоростях уз. В приложении 1 приведены примеры, некоторых современных СВПА. Великобритания является одной из ведущих зарубежных стран по разработке амфибийных СВП. Одним из последних амфибийных СВГ1, построенных фирмой ii v i , является судно АР 1 Другим современным зарубежным СВПА является грузовое амфибийное СВП строящееся в Сингапуре фирмой . Интерес это СВП представляет етце и потому, что его разработка была выполнена при участии российских и украинских фирм. По своим характеристикам это СВП близко к отечественным КВПА Кальмар и Мурена. КВПА Мурена пр. КВПА. В приложении 1 приведены также параметры некоторых современных СВ ПС. Суда на воздушной подушке скегового типа, обладая целым рядом преимуществ перед амфибийными судами, тем не менее, получили меньшее распространение. Отечественных снеговых 1I было построено значительно меньше,. Большинство этих скеговых судов были экспериментальными. Среди этих экспериментальных катеров наиболее известны СВПС Икар и Стрепет спроектированные в ЦМКБ Алмаз С. Пб. Самые крупный отечественный КВП скегового типа это малый ракетный корабль на воздушной подушке пр. ЦМКБ Алмаз, который является крупнейшим в мире кораблем на воздушной подушке. Этот корабль имеет вес т и скорость хода свыше узлов . В приложении 1 приведены характеристики экспериментального катера на воздушной подушке скегового типа Стрепет. Особенности СПК как объекта управления существенно зависят от типа крыльевого устройства. Обычно при исследовании этих особенностей СПК подразделяют на суда с малопогруженными крыльями суда с пересекающими поверхность воды крыльями обычно трапециевидными или дугообразными и суда с глубокопогруженными крыльями . Анализируя особенности СПК надо учитывать, что существуют СПК новых проектов не имеющие кормовых крыльевых устройств и движущиеся частично в глиссирующем режиме. Такие СПК обладают всеми особенностями присущими ГС. Последнее обстоятельство позволяет рассматривать особенности СПК и ГС совместно. Первые два типа СПК являются самостабилизирующимися за счет благоприятного изменения гидродинамической подъемной силы при изменении положения крыльев относительно поверхности воды , для третьего типа принципиально необходима автоматическая система стабилизации по высоте и углам наклона, что определяется неустойчивостью нейтральностью этих судов по высоте. В СПК с малопогруженными крыльями используется весьма сильная зависимость подъемной силы от расстояния подводного крыла до поверхности воды при малых величинах этого расстояния, т. При уменьшении высоты движения судна и, следовательно, увеличении глубины положения крыла подъемная сила возрастает, что приводит к естественному динамическому уравновешиванию аппарата на определенной малой высоте. В качестве иллюстрации этого эффекта на рис. СПК Колхида. Подобным же образом происходит стабилизация аппарата по углам крена и дифферента тангажа. Малоногруженные крылья обладают наибольшим гидродинамическим качеством но сравнению с другими типами крыльев. На рис. СПК Колхида. Рис. СПК Колхида
Рис. Малопересекающие крылья отлично подходят для речных судов. Основной недостаток этих крыльев низкая мореходность. Даже при небольшом волнении с высотой волн 0. Ограничивающим фактором при эксплуатации СПК с малопогруженными крыльями следует признать их сравнительно низкую мореходность, поскольку при сильном волнении резкие колебательные изменения глубины погружения крыльев дают переменную несбалансированную подъемную силу, раскачивающую судно. В СПК с Уобразными крыльями, пересекающими водную поверхность, боковые части крыльев выступают из воды, т. При чрезмерном проседании судна, крене или дифференте, надводные части крыльев затопляются, что вызывает увеличение подъемной силы и возникновение восстанавливающего момента сил. Это обеспечивает продольную и поперечную естественную остойчивость судна . На рис. СПК Колхида.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.258, запросов: 244