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吴翰声教授华东船舶业学院
高组工程师中国船舶及海洋工程设计研究院
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摘要
本文介绍一个基于对象模型的气垫船升沉自动控翩专家系统。该系统通过先建立气垫压力分
。系统在执行推理的过程
中,达到气垫船升沉自动控制的目的
主题词: 墼对象模型画云苎‰. 汜《
升沉自动控制的研究,做了船模耐波性试验
与理论计算分析,研制了装置,并进行
气垫船在波浪上的垂向加速度,远远超过试验。
过规定的舒适性极限,因此,气垫船在海本文根据国外气垫船自控系统发展的趋
上航行必须有升沉控制系统也称航行势和我们对围裙气垫系统的动力特性以及智
控制系统。是气垫压力随波浪扰动时能能控制专家系统的研究,提出一种新颖
够维持基本稳定的自动调节系统。该系统包的方案,并进行了模拟实验。该系统称
含两方面内容气垫和围裙囊的动力响为。其特点
应,在不同遭遇频率下采用不同的气垫进放如下:
气模式进行实时控制;实时晟优控制的通过风扇进气和气垫、囊放气控制
模型和实现方法。艏艉围裙在波浪上的响应运动,比单纯的气
国外研究始于年代中期,美国垫放气有明显的优点。
首先在一侧壁式气垫船上采用气①可减小围裙在波浪上的阻力。
垫超压放气技术,消减了船的升沉运动。但②围裙下端放气在船宽范围内可获得
是,单纯地让气垫放气,会使船陷入水中,增较大的控制力。
加围裙和侧壁的阻力,降低航行速度。年③
代,美国叉在一上采用气垫放气和控制纵摇。
风扇进气的控制技术,通过微处理机实现调采用基于对象模型的智能控制,
节原理。在航速降低少于节,海况为~ 比单纯的微处理机控制有明显的优点。
级时,控制效果达到了升沉加速度下降①基于对象模型的控制可按照复杂
。使用的实船证明,其垂向加速度响应关系的数学模型最优控制对象。
已降低到规定的可接受的程度“。②具有自学习功能,可适应不同
~ 年,我国也进行过气垫放气航行环境。通过系统计算和运行校正生成最
· 收稿日期——。
一一《舰船科学技术》.
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优控制关系表,按表进行实时控制。过传递函数形成和再经过围裙
③可以建立模糊控制器,使用模的惯性环节和几何刚度环节组成的闭
糊知识和推理实现对升沉运动的非线性系统

的控制。
移,造成围裙泄流面积的改变,经过
气垫压力自动控制原理环节,使系统产生流量变化△包括变化
. 气垫压力自动控制过程△、。
气垫船结构见图升沉运动自动控制另外,和送到计算机中,经传递
原理如图。
动,产生升沉扰动,引起气垫流量变化. ,进入控制器为、或, 按一阶超前
垫内气压也发生改变由于围裙和气垫之间调节器确定参数。由校正环节数模转换
有通气孔,因而垫压的变化会引起囊压的变的零阶保持器环节、步进电机驱动电源控
化,形成和蝇,通过设置在垫和囊中的制面机械的环节等组成的控制器输出三
压力传感器测试。个控制面的转角变化、鄞、。随着进放气
。