2016年, 第42卷, 第4期 刊出日期:2016-11-25
  

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    控制
  • 刘厶源,刘彦呈,付俞鑫,王宁
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 1-6. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.001
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    为实现水下航行器的精准航迹跟踪控制,设计一种基于动态趋近律和动态模糊神经网络的控制方法.在动态趋近律滑模控制框架下,提出一种依据模糊激活度增加或减少模糊规则的动态模糊神经网络,用于在线逼近系统不确定性和时变干扰的集总项.通过Lyapunov稳定性理论分析可知,所提策略可保证闭环系统的稳定性及所有信号的有界性,同时跟踪误差及其导数渐进趋向于零.仿真实验结果表明,该策略可有效处理系统不确定性并抑制外界时变干扰的影响,实现水下无人航行器的精确航迹跟踪控制.

  • 丁浩晗,冯辉,徐海祥
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 7-12. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.002
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    针对复杂海洋情况下由模型的不准确导致的过程噪声变化使得无迹卡尔曼滤波估计精度下降的问题,提出一种自适应无迹卡尔曼滤波方法.该方法根据一段时间内观测值与后验估计值的偏差,自适应估计出当前时刻的过程噪声.仿真结果表明:当过程噪声发生变化时,自适应无迹卡尔曼滤波可以较为准确估计出变化的过程噪声,提高状态估计的准确性,使滤波结果更加准确.

  • 瞿洋,徐海祥,余文曌
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 13-18. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.003
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    针对在未知环境力作用下船舶横向和艏向所受到的力和力矩具有不便测量的特性,提出一种新的圆心运动控制律,解决了如何获取船舶环境最优艏向和同时保持期望位置的问题.此外,针对无源滤波和控制的级联系统,利用非线性分离式原理设计了PID控制器,保证了该级联系统的稳定性.数值仿真验证了所提出的圆心运动控制律的有效性.

  • 船舶与海洋工程
  • 王迪,孙培廷,黄连忠,王国峰,任洪莹
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 19-25. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.004
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    针对风翼—柴油机混合动力船舶,建立风翼助航系统的数学模型,并对其控制算法进行分析.基于目标风翼的空气动力特性与风翼回转系统的工作特性,结合实验数据,建立风翼助航系统的数学模型并进行验证.仿真结果表明:对于系统的稳态特性,仿真数值与实际系统的测量值相比误差率小于3%;对于系统的动态特性,仿真结果与实际系统的响应情况吻合;风翼助航系统采用PD控制算法,风翼角度可以稳定精确控制到预期角度,控制误差小于1°,精度可靠.风翼助航系统数学模型能够有效反映实际风翼系统的工作特性,且控制算法能够满足风翼角度控制要求.

  • 王双强,张桂勇,冯松,宗智,邹丽
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 26-32. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.005
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    基于边界元方法对二维结构物出水进行数值模拟,分析该过程的水动力问题.模型假定流体不可压缩,并忽略黏性;结构物为刚体,以恒定速度垂直出水.基于拉格朗日网格追踪每一点的运动和速度势的变化,计算出水过程中的非线性自由液面.结果表明,在临近自由表面时,结构物上方的自由液面形成一个隆起区;同时,结构物受到垂直向下的水动压力明显增大.

  • 于洋
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 33-40. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.006
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    为直观表达首锚重量与船舶大小的关联程度,对典型运输船舶的锚重进行统计,并运用最小二乘法进行锚重与船舶载重量、最大装箱数、总吨等参数的关联关系的拟合分析,给出若干估算公式,并与已有锚重估算公式做了对比.研究结果可用于一些涉海工程项目设计与论证工作.

  • 交通运输工程
  • 张树奎,肖英杰
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 41-46. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.007
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    为提高船舶交通流量预测精度,综合考虑季节、气候等因素,通过分析历史流量数据,在线性增长模型的基础上构建了考虑周期性波动因素的船舶交通流量预测改进模型,并运用贝叶斯估计和预测方法求解模型,提出了基于时序数据预测船舶交通流量的预测方法.实例验证表明,较传统线性增长模型,新模型更符合交通流量的实际情况,月流量预测结果的平均绝对误差下降了3.56%,标准差下降了3.79%.因此,新的预测方法用于船舶交通流量预测是有效的.

  • 车程怡,刘家国,李健
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 47-54. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.008
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    为克服当前港口安全评价的主观随意性,提出基于熵权-TOPSIS的港口安全评价模型.首先,在分析港口安全管理系统的基础上,提出人-机-货-环-管五大核心评价指标;然后,借助熵权-TOPSIS的方法构建港口安全综合评价模型;通过采集国内具有代表性的10家港口企业数据,对港口安全评估进行实证研究.结果表明:熵权-TOPSIS结合的综合评价模型可有效改善评价结果的客观性和可靠度,帮助港口企业及时发现安全问题,明确改进方向,降低事故产生率.

  • 海洋环境
  • 赵远洋,丁永生,孙丹,孟晋,沈昕颖,战一波,黄平,郭小毛
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 55-60. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.009
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    获取与真实状况吻合的河网是建立流域水文模型及进行水文研究的重要前提,而基于航天飞机雷达地形(SRTM)数字高程模型(DEM)栅格影像的水文分析所获得的河网可能与实际河网有一定程度的误差,在实际应用中,需要对原始DEM数据进行核查并校正.以甬江流域作为研究案例,采用该流域的2D标准河网矢量剖面分析排水路径的DEM高程值,并依据排水路径中河网的下游低于上游的原则,识别逆向坡度节点.应用编辑的Arcpy程序对河网逆向坡度节点重新计算,得到符合物理意义的3D河网矢量,并将其值反演至原始DEM栅格数据.实验表明,基于上述处理后的DEM数据所提取的河网趋近于实际河网.

  • 船舶与海洋工程
  • 刘金林,蔡耀全,赖国军
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 61-66. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.010
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    针对轴承变位对轴系振动特性影响较大的问题,采用有限转子动力学计算轴承变位对轴系振动特性的影响规律.以某轴系试验台为研究对象,在ANSYS中建立其有限元模型,采用有限元转子动力学分别计算轴系在直线状态下和轴承变位情况下的振动特性.根据理论计算结果,在轴系试验台上分别测试轴系在直线状态下和轴承变位情况下的振动特性.试验表明:采用有限元转子动力学计算所得的轴系振动响应规律与实测值基本一致.

  • 热能与动力
  • 张永超,陆华伟,王安妮,韩兴伟,刘俊
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 67-72. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.011
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    针对弯角为60°的高负荷扩压叶栅,采用实验校核CFD方法探究带有叶顶间隙叶栅流场损失形成机制,并通过沿流向端壁开槽研究端壁附面层抽吸对流场性能的影响.结果表明,高负荷扩压叶栅间隙及角区无序性流动具有空间三维性,端壁抽吸可以延缓泄漏涡形成结点,消除泄漏涡破碎现象,改善流场结构.

  • 王永亮,崔颖,韩聿,钟兢军
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 73-78. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.012
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    转轴本身刚度大且支承刚度相对较小的转子是旋转机械中常见的一类轴系.针对该类轴系,建立基于转轴质心横向位移和转角的4自由度动力学模型,推导系统刚度、阻尼矩阵,获得了考虑轴承8个动力学参数的轴系运动方程.算例与Ansys软件对比结果验证了所建立模型的准确性.研究内容可为刚性转轴—柔性支承系统的动力学设计和优化提供一种快速分析模型.

  • 船舶与海洋工程
  • 高洪涛,赫明月
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 79-83. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.013
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    根据摇摆状态下竖直管内降膜吸收过程的特点建立数值模型.通过数值模拟,得到不同摇摆周期和摇摆幅度条件下的液膜速度、温度和浓度分布,以及液膜热量和质量通量的变化规律.结果表明,摇摆改变了液膜在吸收器内的停留时间及液膜内的速度分布,与静止状态相比,大周期的摇摆对降膜吸收过程有利,而小周期的摇摆对降膜吸收过程不利.

  • 交通运输工程
  • 陈芙英,胡志华
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 91-96. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.015
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    运用复杂网络理论与聚类分析相结合的方法,以港口城市为节点构建网络,借助网络整体结构及节点中心性评价指标揭示海上丝绸之路东南亚航运网络空间格局及其沿线港口分布特征.结果表明:其网络整体呈现“T”字形结构,度分布近似符合幂指数分布规律,具有无标度特性和“小世界网络”特征;同时,从节点中心性角度分析,东南亚沿线港口局部呈现集聚特征,区域化明显,其中新加坡港、巴生港、丹戎帕拉帕斯港和雅加达港中心性值最高,建议以新加坡、马来西亚及印度尼西亚地区为主构建海上丝绸之路港口发展核心区域,同时促进区域内中小型港口建设,加强与东南亚港口的物流合作.

  • 杨忠振,程健南
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 97-104. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.016
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    基于出口箱随机到达码头的集港模式,针对后续送达的出口箱提出车船直取的装船序列优化模型.在后续送达的出口箱的到港时间与装船时间相近情况下,权衡外集卡进入码头堆场的装卸与运送成本和车船直取产生的等待成本,以车船直取比例最大为目标,对出口箱的装船序列进行优化.为进行数值试验,设计启发式求解算法,并基于锦州港的出口箱随机集港的实际观测数据进行求解计算.结果表明,针对后续送达码头的出口箱实施车船直取装船作业可以有效减少出口箱在码头堆场的费用,提高码头整体的作业效率.

  • 徐文思,张荣
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 105-111. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.017
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    考虑港口空箱的随机性需求、冷箱干用策略和租箱数量约束,以冷藏空箱调租总利润最大化为目标,构建基于航运公司共享空箱和舱位资源的海运冷藏空箱调租优化模型,并通过MATLAB建模求解具体算例,分析航运公司间的合作和顾客满意度对冷藏空箱调租总利润的影响.结果表明:航运公司间的合作可增加冷藏空箱调租总利润;顾客满意程度越高,冷藏空箱调租的总利润也会随之上升.

  • 薛翔,朱小林
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 112-118. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.018
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    为使危险品运输的安全系数最大及运输成本最小,考虑运输者和监管部门对危险品运输路径的不同需求,运用双目标优化方法选择危险品运输的最优路径.将人口密集且短时间内不易疏散的脆弱区域到危险品运输道路的最短安全距离实行量化处理,依据最短距离/人口数的安全系数,以运输成本最低、途径人口密集区的安全系数最大为目标,构建以道路安全系数为约束的双目标混合整数规划模型,并设计基于优先权重的粒子群算法求解模型,通过Matlab平台仿真实现.建立有30个路径节点、20个人口中心的危险品运输网络,并以此作为算例,验证模型与算法的有效性.结果表明,双目标优化模型可得到不同优化组合的运输路径,并且该算法可以获得运输路径优化问题的最优解,可为危险品运输路径问题提供技术支持.

  • 陈丽芬,谢新连,桑惠云,王文
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 119-124. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.019
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    为探求干散货运价和燃油价格的动态相关性,选取2000年1月至2015年12月波罗的海运价指数(BDI)和船舶燃油价格的月均值为样本数据,建立结构向量自回归(SVAR)模型,采用Granger因果关系检验、脉冲响应、方差分解研究两者之间的关系.实证分析结果表明,干散货运价和燃油价格的短期波动具有双向因果关系,但两者交互影响的显著性有所区别,燃油价格的上涨对波罗的海干散货运价指数的增长存在显著影响.

  • 郭姝娟,张晓庆,靳志宏
    大连海事大学学报. 2016, 42(4): 125-132. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2016.04.020
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    目前,印刷电路板(PCB)组装业面临着多品种小批量的生产环境.提高生产效率,实现组装过程的最优化调度是PCB组装优化研究的核心问题,也是电子制造企业关注的重点.随着新的生产技术——整体切换台车的出现,吸嘴切换在多品种PCB组装中成为新的瓶颈.本文考虑吸嘴切换,对多品种PCB组装生产时间进行优化,建立了整数规划模型,并设计混合算法优化PCB组装的总完工时间.首先,采用遗传算法对多品种PCB进行分组;其次,对组内吸嘴分配问题采用改进的解决席位公平分配问题的增量算法,使得组内生产时间最短;最后,对组间吸嘴切换问题采用改进的KTNS(keep tool needed soonest)算法,使得切换次数最少,并通过实例分析证明了算法的有效性.