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船舶控制系统智能化发展及现状综述
舶自动化配置。据实来讲是指用智能化系统的智能行为代替机 舱值班人员对主机、辅机、电站以及其他船舶设备和装置进行 操作、控制与管理，使得船舶设备和装置可以近乎达到无人自 动智能运转的最终结果。
随科学技术的总体进步，19世纪中叶以前的船舶上只有简 陋的单一制动化装置，直到60、70年代才得以发展出机舱集中监 控、驾驶室遥控和无人值班机舱；待到70年代电子和计算机技术 得到长足发展才促使基于微型计算机的全船智能综合操控系统出 现；80年代之后，集散控制系统占据了船舶自动化技术的主流。
随着现代电子信息技术的飞速发展，在船舶控制系统不断 信息化过程中，综合控制系统正改变为愈加举足轻重的角色。 但随着信息技术的进步，高速急剧增长的信息和数据总量，使 得船舶各系统的资源共享能力显得愈加乏力，这是船舶控制系 统进一步发展必须解决的问题，急如星火！值得庆幸的是，风 险与机遇同在，这一问题可依仗自动化技术得到解决，也因此 自动化技术得以在船舶上广泛应用。人们可以尝试全面采用智 能协调、网络控制、数字表达、模块分区和集成操控的办法控 制系统以达到综合监控、智能管理全船资源的效果，给船舶上 的各项设备创造安全、可靠的运行环境，并大大提高其经济性 能，减少资源浪费。同时可以达到减轻船员劳动强度、减少船 员编制的良好效果。
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
船舶控制系统智能化发展及现状综述
张建朋 中国铁建大桥工程局集团有限公司 天津 300300
摘 要 发展。船舶综合控制系统是船舶得以保证运行安全性 和可靠性的基础，因此，船舶综合控制系统智能化就变得非常重要。本文主要介绍了船舶综合控制系统智能化的发 展史及其现今状况。 关键词 船舶；控制系统；发展史
技术进展船舶行业的最新技术创新和应用
技术进展船舶行业的最新技术创新和应用随着科技的不断进步，船舶行业也面临着新的技术创新和应用的机遇与挑战。
在这篇文章中，我们将探讨船舶行业的最新技术进展，以及这些技术创新在实际应用中的影响。
1. 智能导航与自动驾驶技术随着航海技术的进步，智能导航系统和自动驾驶技术在船舶行业中得到了广泛的应用。
通过使用精确的卫星导航系统、传感器和人工智能技术，船舶可以更精确地定位和导航，减少人为操作的风险，提高航行的安全性和效率。
自动驾驶技术的应用也可以降低船员的工作负担，增加航行的可靠性。
2. 清洁能源与绿色技术船舶行业一直是能源消耗较大和环境污染的行业之一。
然而，随着对环境问题的关注日益增加，清洁能源和绿色技术在船舶行业中的应用逐渐受到重视。
例如，船舶使用LNG（液化天然气）作为燃料，可以降低排放的二氧化碳和硫氧化物等污染物。
此外，太阳能和风能等可再生能源也得到了船舶行业的利用，进一步减少对传统能源的依赖。
3. 远程监控与维护技术随着物联网和远程通信技术的发展，船舶行业也开始应用远程监控和维护技术。
通过使用传感器和无线通信技术，船舶设备的性能和状况可以实时监测，并进行远程控制和维护。
这不仅提高了船舶设备的可靠性和效率，减少了停航和维修的时间，还降低了维护成本。
4. 数字化和自动化管理系统船舶行业的数字化和自动化管理系统的应用也成为了技术进展的重要方向。
通过使用先进的软件和传感器技术，船舶公司可以实现对船舶运营、航行安全等方面的全面管理。
例如，船舶的货物管理、船舶维护计划等可以通过数字化管理系统进行自动化处理，提高了管理的效率和精确性。
5. 仿真技术和虚拟现实应用随着计算机技术的发展，仿真技术和虚拟现实应用也在船舶行业中得到了广泛应用。
通过使用虚拟现实技术，船舶设计人员可以进行更精确的设计和模拟，提前发现潜在的问题和风险。
此外，虚拟现实技术还可以在船舶培训中使用，提供更真实和安全的培训环境，提高船员的技能和应急反应能力。
船舶技术进展探索船舶行业最新的技术创新和应用
船舶技术进展探索船舶行业最新的技术创新和应用船舶技术进展：探索船舶行业最新的技术创新和应用近年来，随着科技的快速发展，船舶技术也在不断进步和创新。
从过去依靠人力划船的时代到如今高度自动化的船舶系统，船舶技术的进展给航运业带来了巨大的变革。
本文将探索船舶行业最新的技术创新和应用，旨在了解航运领域的前沿发展趋势。
一、燃油技术的创新船舶行业一直是燃油消耗的重要领域，为了减少对环境的影响，减少能源浪费以及成本控制，燃油技术方面的创新成为船舶技术进步的一个重要方向。
目前，船舶行业主要有以下几种燃油技术的创新应用。
1. 液化天然气（LNG）的应用液化天然气作为一种清洁燃料，被广泛应用于船舶行业。
相较于传统燃油，LNG具有低碳排放、无硫排放等优势。
越来越多的船舶开始采用LNG作为燃料，以满足环保标准和降低运营成本。
2. 航电推进技术的应用航电推进技术是一种通过电力推动船舶行驶的技术，其具有零排放、低噪音等优势。
船舶行业逐渐引入航电推进技术，以减少对环境的污染和提高航行效率。
二、船舶自动化技术的应用随着信息技术的快速发展，船舶自动化技术也得到了广泛应用。
船舶自动化技术主要包括自动导航、无人船、智能控制系统等。
1. 自动导航技术自动导航技术的应用可以大大提高船舶的安全性和航行效率。
通过利用卫星导航系统和自动控制系统，船舶可以自动进行航线规划、航道修正等操作，从而减少人为操作的错误和事故风险。
2. 无人船技术无人船技术是指不需要人工操作的船舶系统。
通过激光雷达、相机、传感器等设备，无人船可以实现自主航行、自动控制等功能。
无人船技术的应用可以减少人力成本、提高工作效率，同时也可以应用于海洋科学研究、海底勘探等领域。
三、船舶能源管理技术的应用船舶能源管理技术是指通过智能化系统实现能源的高效利用和管理。
船舶能源管理技术主要包括节能舱室设计、能源监控系统等。
1. 节能舱室设计通过舱室的优化设计，例如增加隔热层、优化风阻等，可以减少能源的消耗和浪费，增加船舶的能源利用效率。
船舶自动舵控制技术的发展.doc
船舶自动舵控制技术的发展摘要：介绍了船舶自动舵的控制方法，结合当前航海科学技术的发展，提出了船舶自动舵系统的功能集约化、远程络化、装备内河化、无人驾驶化的发展趋势及其应用需要注意的问题。
关键词：自动舵；航向保持控制；自适应控制；智能控制船舶自动操舵仪（Autopilot），俗称自动舵，是根据指令信号自动操纵舵机，实现船舶在给定航向或航迹上航行的助航系统。
随着计算机、通信及控制技术的发展，船舶自动舵正向智能化和综合型发展。
性能优良的自动操舵仪可以减轻舵手的劳动强度，高精度的保持船舶航向、航迹，减少偏航次数及偏航值，提高船舶的安全性、操纵性和经济效益，因此一直受到国内外很多研究人员的关注。
1 船舶自动舵的控制方法自动舵的发展大体分为四个阶段：机械式自动舵、PID自动舵、自适应自动舵和智能自动舵。
1.1 机械式自动舵船舶自动舵的历史起源于陀螺罗经的发展。
1911年，El-mer Sperry将陀螺罗经应用于船舶自动转向，通过反馈控制和自动进行舵角修正，实现模拟人工操作。
此种自动舵的精度比较低，被称为第一代自动舵。
1.2 PID自动舵20世纪50年代，出现了集控制技术和电子器件发展成果于一体的PID自动舵。
经典的PID控制器结构方程为：δ=K1φ+K2φ+K3？φdt式中δ、φ分别为舵角信号和航向偏差信号；K为比例常数；K3？φdt为抵消风力矩的航向偏差积分项。
由上述经典方程可以看出，PID自动舵的控制参数较少、结构简单，易于推广应用。
然而，当船舶处于恶劣海况等复杂航行条件下时，人工调节参数无法满足外界条件的随时变化，降低了PID自动舵的适应性。
1.3 自适应自动舵随着自适应控制应用于船舶自动舵设计，大大提高了航向控制的精度，提高了恶劣海况条件下自动舵的适应性。
陆祥润等人采用了对偏航速率进行加权的最小方差自校正控制方案，进行了自适应舵的研究，该自动舵比PID自动舵具有更好的控制效果。
船舶轨迹运动控制方法改进研究
船舶轨迹运动控制方法改进研究船舶轨迹运动控制方法是指在航行过程中通过控制船舶的转向、舵角、推力等因素来实现船舶航行轨迹的控制。
然而，在实际航行中常常会受到环境因素、船舶自身特性等多种因素的影响，这就对船舶轨迹运动控制方法的改进提出了技术挑战和研究需求。
船舶轨迹运动控制方法改进的研究可以从以下几个方面展开：1.采用自适应控制方法。
传统控制方法往往是静态控制，无法针对动态变化的环境因素进行自适应调整。
而自适应控制方法可以根据外部环境或内部状态的变化自适应地调整控制参数，从而更好地适应复杂的船舶运动环境。
2.集成多传感器数据。
船舶轨迹运动控制需要考虑海洋环境、船舶状态、导航信息等多种因素，而单一传感器往往无法满足对复杂环境的全面感知。
通过将多个传感器的数据融合起来，可以更准确地感知和控制船舶的运动。
3.应用神经网络等新兴技术。
神经网络作为一种重要的机器学习技术，可以用于船舶轨迹运动控制的建模和优化。
将神经网络等新兴技术应用到船舶轨迹运动控制中，可以更好地解决船舶运动控制中存在的一些难点问题。
4.考虑能效优化。
船舶作为一种重要的运输工具，能源消耗是其中一个重要的成本因素。
在船舶轨迹运动控制中优化推力、速度等控制因素，可以降低船舶的燃油消耗、减少船舶排放，从而实现能效优化和环境保护。
综上所述，船舶轨迹运动控制方法改进是一个复杂而且具有挑战性的课题。
通过采用自适应控制方法、集成多传感器数据、应用新兴技术等手段，可以有效地提高船舶轨迹运动控制的精度和可靠性，满足船舶在不同环境下的运动控制需求，为船舶运输行业的发展带来更多的技术支持和推动。
船舶轨迹运动控制方法改进的研究需要进行一定的数据分析，以了解船舶运动特性、航行环境等相关因素。
以下是一些常用的数据指标及其分析。
1. 船舶航速：船舶的运动速度对轨迹控制具有重要影响。
通过对多艘船舶的运动速度数据进行统计分析，可以得到船舶的平均航速和变化范围。
船舶航速与舵角、推力等控制因素之间的关系也需要进行深入研究和分析。
船舶动力定位系统控制技术的发展与展望
科技创新随着人类向深海进军，动力定位系统（dynamic position-ing,DP）越来越广泛地应用于海上作业船舶（海洋考察船、半潜船等）、海上平台（海洋钻井平台等）、水下潜器(ROV)和军用舰船（布雷舰、潜艇母船等）。
它一般由位置测量系统，控制系统，推力系统三部分构成。
位置测量系统（传感器）测量当前船位，控制器根据测量船位与期望值的偏差，计算出抗拒环境干扰力（风、流、浪）使船舶恢复到期望位置所需的推力，推力系统进行能量管理并对各推力器的推力进行分配，推力器产生的推力使船舶(平台)在风流浪的干扰下保持设定的航向和船位。
动力定位系统的核心是控制技术，它标志着动力定位系统的发展水平。
动力定位控制技术的发展计算机技术，传感器和推进技术的发展，无疑给动力定位系统带来了巨大的进步，但是真正代表动力定位技术发展水平的还是控制技术的发展。
至今动力定位控制技术已经经历三代，其特点分别是经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论在动力定位控制技术中的应用。
对应的是第一，二，三代动力定位产品。
进入九十年代以后，智能控制方法在动力定位系统获得广泛应用，逐步形成了第三代动力定位系统。
Katebi等在1997年,Donha和Tannuri2001年研究了基于鲁棒控制的控制器，1998年，Thor I.Fossen做了全比例实验，采用李亚普洛夫设计被动非线性观测器。
非线性随机过程控制方法的应用以及欠驱动控制逐渐成为研究的热点。
神经网络，模糊控制，遗传算法等等理论给动力定位系统控制器的研究开辟了一片新的天地。
国内外常用的动力定位控制技术1.PID控制早期的控制器代表类型，以经典的PID控制为基础，分别对船舶的三个自由度：横荡，纵荡，艏摇进行控制。
风力采用风前馈技术。
根据位置和艏向偏差计算推力大小，然后确定推力分配逻辑产生推力，实现船舶定位。
这种方法在早期曾取得成功。
但是它有不可避免的缺陷：一是除了风前馈以外，位置和艏向控制都不是以模型为基础的，属于事后控制，控制的精度和响应的速度都有局限性；二是若在PID控制器的基础上，采用低通滤波技术，可以滤除高频信号，但它却使定位误差信号产生相位滞后。
船舶动力系统的智能控制技术研究与应用
船舶动力系统的智能控制技术研究与应用在现代航海领域，船舶动力系统的性能和效率对于船舶的运行安全、经济性以及环保性都具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步，智能控制技术逐渐成为船舶动力系统优化和改进的关键手段。
本文将深入探讨船舶动力系统智能控制技术的研究现状、关键技术以及实际应用，并对其未来发展趋势进行展望。
船舶动力系统是一个复杂的综合性系统，包括主机、辅机、传动系统、推进系统等多个部分。
其运行状态受到多种因素的影响，如负载变化、海况、燃油品质等。
传统的控制方法往往难以应对复杂多变的工况，导致动力系统的性能无法得到充分发挥，同时也增加了能耗和维护成本。
智能控制技术的出现为解决这些问题提供了新的思路。
智能控制技术是一种融合了控制理论、人工智能、计算机技术等多学科知识的先进控制方法。
它能够根据系统的实时运行状态和环境变化，自动调整控制策略，实现对船舶动力系统的精确控制。
在船舶动力系统智能控制技术中，模糊控制是一种常用的方法。
模糊控制通过模糊推理和模糊规则来处理不确定性和模糊性信息。
例如，在船舶主机的转速控制中，可以根据负载的模糊变化来调整燃油喷射量，从而实现平稳的转速调节。
神经网络控制也是一种重要的手段。
神经网络具有强大的学习和自适应能力，能够通过对大量历史数据的学习，建立起动力系统的模型，并据此进行预测和控制。
此外，遗传算法、专家系统等智能控制技术也在船舶动力系统中得到了广泛的应用。
船舶动力系统智能控制技术的关键在于数据采集和处理。
为了实现精确的控制，需要采集大量的实时运行数据，如主机转速、扭矩、油温、油压等。
这些数据通过传感器和监测系统获取后，需要进行有效的处理和分析，以提取出有用的信息。
数据处理技术包括滤波、降噪、特征提取等，目的是提高数据的质量和可靠性。
智能控制算法的设计也是一个关键环节。
不同的智能控制算法具有不同的特点和适用范围，需要根据船舶动力系统的具体要求进行选择和优化。
例如，在对响应速度要求较高的情况下，可以选择具有快速收敛性的算法；而在对控制精度要求较高的情况下，则需要选择精度更高的算法。
船舶技术进展探索船舶行业的最新创新与技术突破
船舶技术进展探索船舶行业的最新创新与技术突破船舶技术进展：探索船舶行业的最新创新与技术突破船舶作为重要的交通工具和运输方式，一直在不断的发展与演进。
随着科技的进步和社会的需求变化，船舶技术也在不断地创新与突破。
本文将探索船舶行业的最新创新与技术突破。
一、高效动力系统随着环境保护意识的增强，绿色、低碳的动力系统成为船舶技术发展的重要方向。
电力驱动和混合动力系统成为近年来的热点技术。
电力驱动的船舶能减少二氧化碳和氮氧化物的排放，提高航行效率。
而混合动力系统则能够充分利用不同能源的优势，提高燃料利用效率，减少环境污染。
二、自动化与智能化自动化和智能化技术的应用使得船舶的操作更加智能高效。
采用自动驾驶系统可以提高航行的安全性和准确性。
传感器技术的进步使得船舶可以实时感知周围环境，做出相应的调整。
人工智能和大数据的应用也使得船舶的运行更加精准和优化。
三、船舶设计与建造技术的创新船舶设计与建造技术的创新对于船舶行业的发展至关重要。
新型材料的使用使得船舶更加轻量化和结构更加坚固。
3D打印技术的应用使得船舶的制造成本大幅降低，同时可实现更加复杂的结构和部件。
虚拟现实技术的发展使得船舶设计可以在虚拟环境中进行，提前发现问题并进行优化，大幅提高设计效率。
四、安全与环保技术的突破船舶的安全性和环保性是航运安全和可持续发展的关键。
新型防污涂料的使用能够减少船舶的阻力和燃油消耗。
船舶废弃物的处理和利用也成为船舶行业的关注热点。
新型的污水处理技术和废物能源回收技术使得船舶的环保性能得到极大提升。
五、船舶通讯与导航技术的创新船舶通讯和导航技术的创新对于航行的安全和效率提升至关重要。
卫星导航系统和无线通信技术的应用使得船舶的导航更加准确和可靠。
雷达和声纳技术的进步提高了船舶的探测能力，降低了事故的风险。
结论：船舶技术的进步与创新为航运业的可持续发展提供了强大的支撑。
从高效动力系统到船舶设计与建造技术的创新，从自动化与智能化到安全与环保技术的突破，再到船舶通讯与导航技术的创新，各个方面的发展都将推动船舶行业迈向更加先进、绿色和可持续的方向。
船舶自适应控制技术的研究进展
船舶自适应控制技术的研究进展在现代航海领域，船舶自适应控制技术的发展正不断推动着船舶航行的安全性、高效性和智能化水平的提升。
船舶作为一种在复杂海洋环境中运行的大型结构体，其运动受到多种因素的影响，如风浪流的干扰、船舶自身的非线性特性以及负载的变化等。
为了实现对船舶运动的精确控制，自适应控制技术应运而生，并在近年来取得了显著的研究进展。
船舶自适应控制技术的核心在于能够根据船舶的实时运行状态和外部环境条件，自动调整控制策略，以达到最优的控制效果。
传统的船舶控制方法往往基于固定的模型和参数，难以应对复杂多变的实际情况。
而自适应控制技术则通过不断监测和评估船舶的性能，实时更新控制参数，从而使船舶在各种工况下都能保持良好的操纵性能。
在自适应控制技术的研究中，模型参考自适应控制（MRAC）是一种常见的方法。
MRAC 通过建立一个理想的参考模型，将实际船舶的输出与参考模型的输出进行比较，然后根据误差来调整控制器的参数。
这种方法在船舶航向控制、航速控制等方面都取得了较好的应用效果。
例如，在航向控制中，当船舶受到风浪流的干扰导致航向偏离时，MRAC 能够迅速调整舵角，使船舶尽快恢复到预定的航向。
另一种重要的自适应控制技术是自校正控制（STC）。
STC 能够在线估计船舶模型的参数，并根据估计结果调整控制器的参数。
这使得控制器能够适应船舶由于负载变化、结构老化等因素引起的模型参数变化。
在船舶推进系统的控制中，STC 可以根据发动机的性能变化自动调整燃油喷射量和转速，从而提高燃油经济性和动力性能。
随着智能控制技术的发展，模糊自适应控制和神经网络自适应控制也逐渐应用于船舶领域。
模糊自适应控制利用模糊逻辑来处理不确定性和模糊性信息，能够根据专家经验和模糊规则对控制器进行调整。
神经网络自适应控制则通过训练神经网络来学习船舶的动态特性，从而实现自适应控制。
这些智能自适应控制方法在处理复杂的非线性船舶系统时表现出了较强的优势。
为了实现更精确的船舶自适应控制，传感器技术的发展也至关重要。
技术进展探索船舶行业最新的技术创新和发展
技术进展探索船舶行业最新的技术创新和发展技术进展：探索船舶行业的最新技术创新与发展近年来，随着科技的飞速发展，技术在各个领域得到了广泛应用和突破。
船舶行业作为世界贸易的重要组成部分，也在不断探索和应用最新的技术创新，以提高效率、降低成本、增强安全性。
本文将探讨船舶行业最新的技术进展，从引进自动化系统、利用人工智能、应用无人驾驶等方面进行阐述。
一、引进自动化系统船舶行业引进自动化系统是当前技术进展的重要方向之一。
在船舶的各个环节中，如航行、货物搬运、物料装卸等，自动化系统的应用能够大大提高工作效率和减少人力成本。
例如，引入自动化航行系统可提高航行的准确性和安全性，减少人为因素对船舶航行的影响。
同时，在货物搬运方面，自动化搬运系统能够减少人工操作，提高货物的装卸速度和准确度。
这些自动化系统的引进，为船舶行业带来了更高的效率和更低的成本。
二、利用人工智能人工智能在船舶行业的应用也逐渐展开。
通过人工智能技术，船舶行业能够更好地应对复杂的环境和任务需求。
例如，利用机器学习和神经网络等技术，可以对海洋环境进行数据分析和预测，提高船舶航行的安全性和效率。
另外，在船舶维修和保养方面，人工智能可以通过分析数据来预测设备的故障和疲劳，提前进行维护，从而降低船舶的故障率和减少停航时间。
人工智能的应用为船舶行业带来了更加智能化和可靠的解决方案。
三、应用无人驾驶技术无人驾驶技术是当前船舶行业的热门话题之一。
随着自动驾驶技术的迅速发展，无人驾驶技术在船舶领域的应用也逐渐成为可能。
无人驾驶船舶能够减少人力成本，提高船舶的安全性和准确性。
在短途航运方面，无人驾驶技术可以自动控制船只的起航、停泊、航行等操作，取代传统的人工操控，提高船舶的运输效率和成本竞争力。
然而，要实现无人驾驶技术在船舶行业的广泛应用，还需要解决许多技术和法律方面的问题，因此，无人驾驶技术离商业化应用还有一定的距离。
总之，船舶行业作为全球贸易的重要组成部分，积极探索和应用最新的技术创新，以提高效率、降低成本和增强安全性。
船舶运动控制综述(2017.11.11)
《船舶操纵及控制》读书报告（读书笔记）《船舶运动控制综述》读后感船舶运动控制是一个重要的研究领域，其最终目的是提高船舶自动化、智能化水平，保证航行的安全性、经济性和舒适性。
随着现代物流业的迅速发展,航运自动化水平的不断提高,对海上航运业提出了更高的要求,各种新的控制算法不断应用于船舶控制以提高营运的经济效益。
船舶运动已经从手动发展到自动，从单个系统的自动化发展到综合自动化，从简单的控制装置发展成计算机化、网络化的体系结构；船舶运动控制已经成为一门独立的学科。
船舶是一种有效的、经济的运输工具，但是还是运输充满危险（人为因素和自然因素），因此，如何科学地操纵和控制船，准时、安全地到达目的地非常重要。
为此，我阅读了《船舶运动控制综述》这篇文章。
这篇文章主要介绍了船舶通信与导航系统、船舶综合驾驶控制系统、自动舵和船舶运动控制策略，以从船舶运动自动化作为核心内容。
船舶自动化系统是构成船舶运输控制系统的基础，主要包括无人值班机舱、集成驾驶系统、货运监控系统和船舶管理信息系统等：1.无人值班机舱。
包括主机遥控、机舱监控、柴油机工况监控、电站自动化、辅机调控及锅炉调节等。
2.集成驾驶系统。
包括定位导航、电子海图、雷达标绘、自适应操舵及驾驶辅助决策等。
3.货运监控系统。
包括液货装卸监控、冷藏船温度监控、船舶配载控制、船舶侧推控制、静电防护、火灾探测报警消防及甲板机械控制等。
4.船舶管理信息系统。
包括动力监管、备件盘存、故障诊断及信息黑匣子等。
一般船舶在海上所使用的通信方法计有:旗号通信、灯号通信、声号通信、手旗或手臂通信、扬声器通信、无线电话通信、无线电传电报通信、国际移动卫星通讯、卫星手机通讯、电子邮件通讯、网际网路通讯等。
导航部分包括：1.自主导航自主导航系统适于上述五种航路的任何一种，它基本上是一种单纯的导航系统，其主要特征是仅向用户提供位置、航速、航向和时间信息，也可包括海图航迹显示，不需通信系统。
适应于任何海面、湖面和内河上航行的船舶，从大型远洋货轮到私人游艇。
船舶运动控制新进展
船舶运动控制 已经成为智能 船舶自主控制 的核心
船舶运动控制很重要
现代航海对控制的要求
控制目标
稳
准
快
控制实践
节
经
简
落实到船舶运动控制领域，即是国际海事组织(IMO)新提 出的航海所追求的目标：“清洁海洋上安全、保安和高效的航 运 (Safe, Secure and Efficient Shipping on Clean Oceans)”，清洁海洋体现了经济；安全、保安体现了稳定； 高效的航运体现了准确、快速、节能、算法简单。
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船舶运动控制的5类情况
大洋航行自动导航问题
速度
海洋环境条件
船舶运动镇定控制： 减摇、动力定位
自动化水平
无人水面船舶的控制
港区航行及自动靠离 泊问题
拥挤水道航行及大洋 航行的自动避碰问题
自动舵各种控制策略研究中最核心的问题在于寻求确定函
数f1，f2 的方ຫໍສະໝຸດ 并得到这两个函数的最终结果。确定函数f1， f2 的方法比较多，八仙过海、各显神通。
船舶运动控制研究的基本问题
船舶动态具有大惯性特点，万吨级油轮的时间常数可 达百秒以上，对操舵的响应缓慢，其控制更为困难。
在操舵伺服子系统中存在着饱和、时滞和继电器特性 等非线性因素，这些是采用某些线性控制理论所设计的自 动舵控制算法之效果与研究者的期望相差甚远的根本原因。
显然，这是研究者追求的最终目标！
船舶自动舵研究的发展趋势
智能船舶的核心控制技术是导航的智能化， 体现在自动舵上就是使船舶操纵控制更智能化、 更容易化、更网络化。因此自动舵研究将朝着 算法先进化、功能综合化、实现网络化、使用 简单化和装备国产化5个方向发展。
浅析船舶航向智能控制现状及展望
浅析船舶航向智能控制现状及展望摘要随着经济的飞速发展，海运在运输行业中所占的比重也越来越高，海运贸易量已经能够占到国际贸易总运量的三分之二，成为了各个国家和地区之间贸易的最有效、最经济、最广泛的运输方式。
然而随着船舶数量的增多以及海上航行的环境的不确定因素，使得船舶在海上航行时需要面对各种情况的发生：风浪、洋流、天气的影响。
因此对于船舶航向的控制技术越来越高，操控越来越精准。
而船舶航向的智能控制能够达到船员操作水平无法达到的精准，大大提高船舶航行的安全性。
美国和英国曾对船舶事故的发生做过研究，研究表明，大部分船舶事故的发生主要原因是人为操作失误造成的。
研究船舶航向智能控制可以提高船舶操控的精准度，有效的减少船舶事故的发生率；培养一个经验丰富的高级航海驾驶员，需要花费大量的时间和资金，而对于船舶航向智能控制的研究，可以减轻驾驶员的负担，使得船舶上的工作人员减少，降低了运输的成本。
本文浅析船舶航向智能控制现状和展望，首先介绍了研究船舶航向智能控制的概念，目的和意义。
船舶航向的智能控制包括了航向的保持和转向，航向的保持和转向靠的是舵，自动舵的发展有四个阶段：机械式自动舵、传统PID自动舵、自适应自动舵、智能自动舵。
文中对每个阶段的自动舵进行了介绍，分析每种自动舵的优缺点。
关键字：航向智能控制，PID控制，发展趋势高奇：浅析船舶航向智能控制现状及展望AbstractWith the rapid development of economy, the proportion of maritime transport in the transport industry is also increasing. The volume of maritime transport trade has been able to account for two-thirds of the total volume of international trade, and it has become the most effective, economic and extensive mode of transport for trade between countries and regions. However, with the increase of the number of ships and the uncertainties of the marine environment, ships need to face various situations when navigating at sea: the impact of wind and waves, ocean currents and weather. Therefore, the control technology of ship course is getting higher and higher, and the control is getting more and more precise. Intelligent control of ship course can achieve the accuracy that can not be achieved by crew operation level, and greatly improve the safety of ship navigation.The United States and the United Kingdom have studied the occurrence of ship accidents. Studies show that the main cause of most ship accidents is human errors in operation. The study of ship course intelligent control can improve the accuracy of ship control and effectively reduce the incidence of ship accidents. It takes a lot of time and money to train an experienced senior navigator. The study of ship course intelligent control can reduce the burden of the driver, reduce the staff on the ship and reduce the cost of transportation.This paper analyses the current situation and Prospect of ship course intelligent control. Firstly, it introduces the concept, purpose and significance of studying ship course intelligent control. Intelligent control of ship course includes course maintenance and steering. The course maintenance and steering rely on rudder. The development of autopilot has four stages: mechanical autopilot, traditional PID autopilot, adaptive autopilot and intelligent autopilot. In this paper, the autopilot of each stage is introduced, and the advantages and disadvantages of each autopilot are analyzed.Key words:course intelligent control, PID control, advantages and disadvantages, development trend目录前言 (1)1船舶航向智能控制概述 (2)1.1船舶航向智能控制概念和原理 (2)1.1.1船舶航向智能控制的概念 (2)1.1.2船舶航向智能控制的原理 (2)1.2研究航向智能控制的目的和意义......................................... 错误!未定义书签。
船舶行业技术进展了解最新创新和趋势
船舶行业技术进展了解最新创新和趋势近年来，船舶行业技术不断取得新突破，带来了许多令人瞩目的创新和趋势。
本文将介绍最新的船舶行业技术进展，涵盖船舶设计、建造、动力系统以及环保等方面的创新。
1.船舶设计创新船舶设计是船舶行业的核心领域之一。
近年来，船舶设计在结构强度、航行稳定性、船体轻量化等方面有了许多创新。
例如，采用先进的三维设计软件，可以更精确地模拟船舶的性能，优化船体结构，提高航行效率。
此外，新材料的应用也为船舶设计提供了更多的可能性，如碳纤维复合材料、高强度钢材等，可以提高船舶的载重能力和耐久性。
2.船舶建造技术创新船舶建造技术是船舶制造的关键环节。
随着科技的发展，船舶建造技术也得到了很大的提升。
近年来，3D打印技术逐渐应用于船舶建造领域，可以实现复杂结构的快速制造，大大缩短了建造周期。
此外，智能制造技术也为船舶建造带来了新的机遇，例如无人机巡检系统可以提高建造过程的安全性和效率。
3.船舶动力系统创新船舶动力系统是船舶行业的重要组成部分。
新的船舶动力系统正在取代传统的燃油动力系统，以提高燃油利用率和环境友好性。
例如，LNG燃料系统和氢燃料电池系统都成为了船舶动力技术的热门领域。
LNG燃料可以大幅减少船舶排放的二氧化碳和硫氧化物等有害物质，而氢燃料电池系统更是实现了零排放的船舶动力解决方案。
4.船舶环保技术创新环保问题一直是全球关注的焦点，船舶行业也在加大力度推动环保技术的创新。
例如，船舶废气净化技术可以降低船舶排放的有害气体，满足国际和地区的环保要求。
此外，船舶噪音减少技术也得到了广泛应用，减少了对海洋生物的干扰。
总结起来，船舶行业的技术进展主要体现在船舶设计、建造、动力系统和环保等方面。
新的船舶设计和建造技术使船舶更加先进和高效，而新的动力系统和环保技术则带来了更清洁和可持续的航行方式。
随着科技的不断创新，相信船舶行业的技术进步将继续推动航海事业的发展。
船舶智能推进系统了解船舶智能推进系统的最新技术和应用案例
船舶智能推进系统了解船舶智能推进系统的最新技术和应用案例船舶智能推进系统：了解最新技术和应用案例船舶智能推进系统是指利用先进的技术和系统来提高船舶的驱动效率、降低排放、增强操纵能力等方面的系统。
随着科技的不断进步，船舶智能推进系统正在逐渐应用于各类船舶，包括海洋工程船、客船、货船等。
本文将介绍船舶智能推进系统的最新技术和应用案例。
一、船舶智能推进系统的技术发展与进步随着航运行业的不断发展，船舶智能推进系统正在经历一系列技术的发展与进步。
其中，以下几个方面的技术为船舶智能推进系统带来了显著的改善。
1.1 先进的推进器技术传统的螺旋桨推进器逐渐被具有更高效率和推进力的先进推进器技术所取代。
比如水喷推进器、电动推进器、气动推进器等。
这些推进器通过改变推进流体的流向和速度，提高了推进效率和船舶的操纵性能。
1.2 船舶动力系统的智能化控制船舶智能推进系统借助先进的自动控制技术，对船舶动力系统进行智能化控制。
利用传感器、计算机和自动化设备，实现对推进器、主发动机等的精确控制，提高船舶的能源利用效率和推进性能。
1.3 船舶动力系统的节能优化船舶智能推进系统通过对船舶动力系统进行优化设计和节能调整，降低了船舶的燃油消耗和排放。
采用先进的模型预测控制、最优化算法等技术，实现对船舶动力系统的精确调控，最大限度地降低能源消耗和环境污染。
二、船舶智能推进系统的应用案例船舶智能推进系统在实际应用中已经取得了显著的成果，以下是几个典型的应用案例。
2.1 自主操纵系统自主操纵系统是船舶智能推进系统的重要应用之一。
它通过利用先进的导航、遥感和自动控制技术，实现船舶的自主操纵和导航。
比如“无人船”，它能够根据预先设定的航线和任务，在未来无需人工干预的情况下自主完成航行任务。
2.2 能效管理系统能效管理系统是船舶智能推进系统的另一个重要应用。
该系统通过对船舶动力系统的实时监测和优化调控，提供船舶燃油消耗、能耗分析和节能建议等功能。
船舶流体力学研究的最新进展与应用探索
船舶流体力学研究的最新进展与应用探索船舶在海洋中航行，周围的流体环境对其性能和安全性有着至关重要的影响。
船舶流体力学作为一门研究船舶与流体相互作用的学科，一直是船舶工程领域的重要研究方向。
近年来，随着计算技术的飞速发展和实验手段的不断创新，船舶流体力学研究取得了一系列令人瞩目的新进展，并在船舶设计、性能优化、节能减排等方面得到了广泛的应用探索。
一、最新进展1、数值模拟技术的突破数值模拟已经成为船舶流体力学研究的重要手段。
近年来，随着计算机性能的提升和计算方法的改进，高精度、高分辨率的数值模拟成为可能。
例如，基于雷诺平均纳维斯托克斯方程（RANS）的方法在模拟船舶粘性流场方面不断完善，能够更准确地预测船舶的阻力、推进性能和流场细节。
同时，大涡模拟（LES）和直接数值模拟（DNS）方法也在一些特定问题的研究中取得了重要成果，为深入理解船舶流动机理提供了有力支撑。
2、实验技术的创新实验研究仍然是船舶流体力学不可或缺的部分。
在传统的拖曳水池和循环水槽实验基础上，新的实验技术不断涌现。
例如，粒子图像测速技术（PIV）能够实现对船舶周围流场的全场、瞬态测量，为研究流场的动态特性提供了丰富的数据。
此外，压力传感器阵列、激光多普勒测速仪等先进测量设备的应用，也大大提高了实验数据的精度和可靠性。
3、多学科交叉融合船舶流体力学研究与其他学科的交叉融合日益深入。
例如，与材料科学结合，研究新型防污减阻材料在船舶表面的应用；与生物力学结合，借鉴鱼类等水生生物的高效游动方式，优化船舶的外形和推进系统；与控制工程结合，实现船舶在复杂流场中的智能控制和自主航行。
4、不确定性分析与优化设计在船舶设计中，考虑不确定性因素的影响越来越受到重视。
通过概率分析和可靠性设计方法，评估设计参数的不确定性对船舶性能的影响，从而提高设计的可靠性和稳健性。
同时，基于优化算法的设计方法也在不断发展，能够在满足各种约束条件的前提下，快速找到最优的船舶外形和结构参数。
船舶动力装置控制技术发展
4．柴油机推进控制新技术
4.3 电子注油技术
柴油机气缸润滑是整个润滑系统的一个重要组成部分。气缸滑油消耗是柴油机运行的一大笔花费，特别对于大缸径柴油机。所以气缸润滑研究的目的是降低气缸滑油的消耗量，而又要保持满意的活塞环/缸套的磨损率和维持或改进检修期限。
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术 起动控制
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术 停车控制
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术 换向控制
3．柴油机推进系统基本原理和控制技术
——滑油共轨；
——起动空气共轨。
（2）共轨控制
——燃油共轨；
——排气共轨；
4．柴油机推进控制新技术
在传统的燃油喷射系统中，将喷油压力、喷油定时、喷油量的控制集成一体。而在共轨系统中，将这三部分独立，分别控制。各缸有一个控制装置（CU），控制系统集中控制（EU）。
01
各个喷油嘴可以不同的形式组合，使得喷油形式多样化，可实现预喷射，3次喷射和顺序喷射。共轨系统能够有选择性地切断某单个喷油器，在低转速运行时喷射所需的油量很少且雾化较好。
（1）课题一“大功率智能型船用柴油机研制”
4．柴油机推进控制新技术
4．柴油机推进控制新技术
4.1 智能化柴油机 柴油机智能化体现在对柴油机运行的监测与控制。图示为MAN B&W智能化柴油机的“智能化”构成。
运行模式 ——对应于不同转速、负荷和排放的要求，控制系统给出最优的运行方式。 ——根据柴油机工况监视来决定其运行。
4．柴油机推进控制新技术
船舶控制系统的发展趋势 20000字符以上译文
