SWATH船纵向运动性能分析
边坡运动学分析
岩土力学与岩土工程学报 沿着Jonk,Rishikesh,India附近的58号高速公路的边坡质量评价及 边坡运动学分析 Tariq Siddique，M.Masroor Alam，M.E.A.Mondal，V.Vishal 关键词：岩体质量评价运动学分析滑坡稳定性分析滑坡的易滑性 摘要：那些位于喜马拉雅山脉中的、连接坐落于偏远的山谷中或山坡上的城镇的道路网，在印度社会经济发展中起着举足轻重的作用。在这种不稳定的地形中对道路和铁路网进行规划，施工甚至维护发展始终是一项具有挑战性的任务，因为这里的地形、地质构造、地层岩性和新构造很复杂。人口和道路建设的不断增加导致了斜坡的失稳，导致了岩体的破环和移动，从而进一步加剧了近期的火山爆发和山洪爆发。边坡易滑性分析是“滑坡灾害评估”和“边坡质量特征”的重要组成部分，指导设计者为道路的结构和其他工程结构预测、选择合适的方法。58号公路中从Rishikesh 到Devprayag段滑坡现象很是常见。对58号公路沿线的Jonk 到Rishikesh段边坡进行了调查，这一段经历了繁重的交通特别是从三月到八月的朝圣期。在边坡岩体质量分级的基础上的调查，表明该地区属于稳定类，并且滑坡敏感性得分值也表明这个地区的边坡不易滑动。我们应该更加关注公路沿线的边坡，以实现更安全和更经济。 1.概况 喜马拉雅造山运动是印度板块和欧亚板块碰撞的结果。该区岩层极度破碎，具有主要的逆冲断层的不连续性，如喜马拉雅正面推力（HFT），主边界断层（MBT）和主中央断层（MCT）。喜马拉雅山脉中的58号公路沿线的滑坡是非常普遍和频繁的自然灾害，并且造成了大量生命和财产的损失。沿着这条公路的边坡失稳了很多次在不同的位置并且变得更易滑动，这都是由于无计划的发展导致的，作为Uttarakhand灾害的见证。众所周知，小喜马拉雅山脉的山坡是不稳定边坡，是由于地貌、降雪、严重和持续的降雨，以及正在进行的新构造活动导致的。最近几年增加的人为活动似乎是一个额外的因素对于喜马拉雅山脉的不稳定边坡。有很多或大或小的山体滑坡发生在不同的地方（Sati等人，2011）。过去几年中在Badarinath 和Rishikesh附近的58号公路为了建造建筑物和进行道路拓宽而进行的无计划开挖和爆破震动降低来人滑坡的稳定性。对Rudraprayag地区的临界边坡进行数值模拟得出其安全系数小于1（Singh等人，2008）。为了更安全的施工和减少边坡的破坏，适当的调查和斜坡特征描述是必需的。边坡特征分析取决于边坡，岩体，气象等相关参数和数据（Pradhan等人，2011,2014；Trivedi 等人，2012）。对58号公路沿线的喜马拉雅山脉中嘉华附近的50个路堑边坡利用边坡岩体质量分级（RMR）和地质强度指标（GSI）分类系统进行稳定性研究来确定其易滑性（Sarkar等人，2012a）。Rishikesh的平均海拔高度是372米（1745英尺）。根据印度Skymet气象部更新最新天气预报，该地区的温度大约是20℃到22℃之间。根据Koppen-Geiger气候分类系统，Rishikesh处在潮湿的亚热带地区。Rishikesh的降雨在不同季节差异明显；最大降水发生从七月九月约490mm，而最小降水量在四月只有10mm。边坡岩体特征是岩土工程研究的必要项目，它的基础是岩石或岩体的不同参数，目的是对不同类型的边坡进行分类和分析其稳定性，从而提出相应的支护措施。所有的内在属性的量化岩体和外部因素作用于斜坡可以用来说明斜坡的现状和预测他们的发展趋势。58号公路是生活在Rishikesh,Devaprayag,Srinagar,Rudraprayag,Gochar,Chamoli 和Joshimath的人们的生命线。据报道，公路沿线的许多滑坡对旅客和朝圣者造成了很多困难。本研究确定了在58号公路沿线的Laxman Jhula和Jonkand Rishikesh附近安全区域和地区的地质灾害的影
绞吸式挖泥船要点
一、工程概况 本工程的水下清淤工程采用200m3绞吸式挖泥船进行挖泥，挖泥量为406901立方米。清淤疏浚时，为保证开挖边坡稳定，挖深的边坡按设计要求控制。 二、工艺流程
工艺流程图 三、排泥管线的布设 本工程排泥管由河道清淤区到排泥场区，输泥管线长初步估算最长约25km（具体根据现场实际情况量测确定）。根据排泥需要拟采用在陆上设置1 级泵压接力输送；输泥管为优质钢管，钢管直径450mm，壁厚8 mm，耐压1.0MPa 以上。排泥管线是挖泥船输送砂泥浆到吹填区内的管道线路，主要包括：陆上管线(包括管架线)、水上管线(即浮管)二种，主要以浮管为主。 1、陆上吹泥管线(岸管)的设置 吹泥管线的平面布置根据挖泥船的总扬程、围堰的面积、形状、吹泥距离、吹填高程、潮位变化等方面的情况，加以综合考虑，来选定吹泥管线的位置。陆上部分采用岸管明敷。 陆上岸管采用钢管，规格为φ450mm×40～45m。岸管间距200m 左右。管线布设尽量避免穿越障碍物，但要尽量避免管道形成过急弯曲。对跨越围埝的排泥管段，要选用较新的弯道与管件、并保证接头紧固严密、无漏水、漏泥现象、水陆接头入口处避免浮管出现死弯、水陆接头入口角应大于45度，减少排泥阻力；。 陆上布管线在进入吹填区内的布设。要考虑工程竣工后，应符合设计要求的高程与平整度。
管线的布设高程，除考虑吹填设计高程外，还应考虑沉降量(包括排泥场内地基沉降时及吹填土本身的固结沉降量)及吹填超高量等因素；为使吹填区获得较好的平整度，除干线管道外还要布设支线。管线的布设，主要是考虑管线的间距，即管口的间距，而管口间距的大、小是与绞吸船的泥泵马力、吹填区地形及吹填土质等因素有关。弃土场围堰与吹砂管口的距离随土质、围埝结构、高度不同而有差别，以不使水流冲刷弃土场围堰为原则，通常多保持在15～20 m的范围。 排泥管线布设线路为：施工区→沿金清大港至K16+600附近处→转入老湾河一转至廿四弓河—转入五湾河至5#船闸→转入雨伞浦至三洞闸-沿二线塘→转至团结塘与五塘交界处一至东海塘北片围垦区，线路全长约25km，具体可结合现场情况调整。有河道段排泥管原则上沿河道布置在水中，不得上岸。水上吹泥管线必须保证在施工进程中的水上吹泥管线有自然弯曲的足够长度，水陆管线相接处设置平台，采用柔性接头，使水陆管线平顺相接，平台的位置和标高要能适应潮差和水位升降的变化。 木架头的尺寸：管架宽度为1.5～3倍吹泥管直径；二档管架的距离一般与吹泥管的长度一致；管架高程不得低于当地高潮位(或施工期间的高水位)；管架离地面高度如超过2.0m应加设斜撑，纵向可每隔二档设平撑与斜撑；桩长度应满足管架净高与桩尖入土深度的要
第6章-船舶运动控制系统建模应用
第6章 船舶运动控制系统建模应用 6.1 引 言 数学模型化(mathematical modelling)是用数学语言(微分方程式)描述实际过程动态特性的方法。在船舶运动控制领域，建立船舶运动数学模型大体上有两个目的：一个目的是建立船舶操纵模拟器(ship manoeuvring simulator)，为研究闭环系统性能提供一个基本的仿真平台；另一个目的是直接为设计船舶运动控制器服务。船舶运动数学模型主要可分为非线性数学模型和线性数学模型，前者用于船舶操纵模拟器设计和神经网络控制器、模糊控制器等非线性控制器的训练和优化，后者则用于简化的闭环性能仿真研究和线性控制器(PID, LQ, LQG, H ∞鲁棒控制器)的设计。 船舶的实际运动异常复杂，在一般情况下具有6个自由度。在附体坐标系内考察，这种运动包括跟随3个附体坐标轴的移动及围绕3个附体坐标轴的转动，前者以前进速度(surge velocity)u 、横漂速度(sway velocity)v 、起伏速度(heave velocity)w 表述，后者以艏摇角速度(yaw rate)r 、横摇角速度(rolling rate)p 及纵摇角速度(pitching rate)q 表述；在惯性坐标系内考察，船舶运动可以用它的3个空间位置000,,z y x (或3个空间运动速度 000,,z y x &&&)和3个姿态角即方位角(heading angle)ψ、横倾角(rolling angle)?、纵倾角 (pitching angle)θ (或3个角速度θ?ψ&&&,,)来描述，),,(θ?ψ称为欧拉角[4](见图6.1.1)。 显然T ],,[w v u 和T 000],,[z y x &&&以及T ],,[r q p 和T ],,[θ? ψ&&&之间有确定关系[4]。但这并不等于说，我们要把这6个自由度上的运动全部加以考虑。数学模型是实际系统的简化，如何简化就有很大学问。太复杂和精细的模型可能包含难于估计的参数，也不便于分析。过于简单的模型不能描述系统的重要性能。这就需要我们建模时在复杂和简单之间做合理的折中。对于船舶运动控制来说，建立一个复杂程度适宜、精度满足研究要求的数学模型是至关重要的。 图6.1.1的坐标定义如下：000Z Y X O -是惯性坐标系(大地参考坐标系)， 为起始 位置，0OX 指向正北，0OY 指向正东，0OZ 指向地心；o -xyz 是附体坐标系，为船首尾之间连线的中点，ox 沿船中线指向船首，oy 指向右舷，oz 指向地心；航向角ψ以正 北为零度，沿顺时针方向取0?～360?；舵角δ以右舵为正。对于大多数船舶运动及其控制问题而言，可以忽略起伏运动、纵摇运动及横摇运动，而只需讨论前进运动、横漂运动和艏摇运动，这样就简化成一种只有3个自由度的平面运动问题。图6.1.2给出图6.1.1经简化后的船舶平面运动变量描述。 船舶平面运动模型对于像航向保持、航迹跟踪、动力定位、自动避碰等问题，具有足够的精度；但在研究像舵阻摇、大舵角操纵等问题时，则必须考虑横摇运动。本章根据刚体动力学基本理论建立船舶平面运动基本方程，据此进一步导出状态空间型(线性和非线性)及传递函数型船舶运动数学模型，并考虑了操舵伺服系统的动态特性和风、浪、流干扰的处理方法。这些结果将作为设计各种船舶运动控制器的基础。计及横摇的四自由度船舶运动数学模型参见文献[5]。
绞吸式挖泥船要点
、工程概况 本工程的水下清淤工程采用200m 3绞吸式挖泥船进行挖泥，挖泥量为406901立方米。清淤疏浚时，为保证开挖边坡稳定，挖深的边坡按设计要求控制。 工艺流程 工艺流程图
三、排泥管线的布设 本工程排泥管由河道清淤区到排泥场区，输泥管线长初步估算最长约 25km （具体根据现场实际情况量测确定）。根据排泥需要拟采用在陆上设置1 级泵压接力输送；输泥管为优质钢管，钢管直径450mm ，壁厚8 mm ，耐压1.0MPa 以上。排泥管线是挖泥船输送砂泥浆到吹填区内的管道线路，主要包括：陆上管线（包括管架线）、水上管线（即浮管）二种，主要以浮管为主。 1、陆上吹泥管线（岸管）的设置吹泥管线的平面布置根据挖泥船的总扬程、围堰的面积、形状、吹泥距离、吹填高程、潮位变化等方面的情况，加以综合考虑，来选定吹泥管线的位置。陆上部分采用岸管明敷。 陆上岸管采用钢管，规格为? 450mm X40 ~45m。岸管间距200m 左右。管线布设尽量避免穿越障碍物，但要尽量避免管道形成过急弯曲。对跨越围埝的排泥管段，要选用较新的弯道与管件、并保证接头紧固严密、无漏水、漏泥现象、水陆接头入口处避免浮管出现死弯、水陆接头入口角应大于45 度，减少排泥阻力；。 陆上布管线在进入吹填区内的布设。要考虑工程竣工后，应符合设 计要求的高程与平整度。 管线的布设高程，除考虑吹填设计高程外，还应考虑沉降量（包 括排泥场内地基沉降时及吹填土本身的固结沉降量）及吹填超高量等因
素；为使吹填区获得较好的平整度，除干线管道外还要布设支线。管线的布设，主要是考虑管线的间距，即管口的间距，而管口间距的大、小是与绞吸船的泥泵马力、吹填区地形及吹填土质等因素有关。弃土场围堰与吹砂管口的距离随土质、围埝结构、高度不同而有差别，以不使水流冲刷弃土场围堰为原则，通常多保持在15?20 m的范 围。 排泥管线布设线路为：施工区-沿金清大港至K16+600附近处 -转入老湾河一转至廿四弓河一转入五湾河至5#船闸-转入雨伞浦 至三洞闸-沿二线塘-转至团结塘与五塘交界处一至东海塘北片围垦区，线路全长约25km ，具体可结合现场情况调整。有河道段排泥管原则上沿河道布置在水中，不得上岸。水上吹泥管线必须保证在施工进程中的水上吹泥管线有自然弯曲的足够长度，水陆管线相接处设置平台，采用柔性接头，使水陆管线平顺相接，平台的位置和标高要能适应潮差和水位升降的变化。 木架头的尺寸：管架宽度为1.5?3倍吹泥管直径；二档管架的距离一般与吹泥管的长度一致；管架高程不得低于当地高潮位（或施工期间的高水位）；管架离地面高度如超过2.0m 应加设斜撑，纵向
运动控制MATLAB仿真
大作业: 直流双闭环调速MATLAB仿真 运动控制技术课程名称： 名：姓电气学院院：学 自动化业：专 号：学 孟濬指导教师： 2012年6月2日
------------------------------------- -------------学浙大江 李超 一、Matlab仿真截图及模块功能描述 Matlab仿真截图如下，使用Matlab自带的直流电机模型： 模块功能描述： ⑴电机模块（Discrete DC_Machine）：模拟直流电机 ⑵负载转矩给定（Load Torque）：为直流电机添加负载转矩 ⑶Demux：将向量信号分离出输出信号 ⑷转速给定（Speed Reference）：给定转速 ⑸转速PI调节（Speed Controller）：转速PI调节器，对输入给定信号与实际信号
的差值进行比例和积分运算，得到的输出值作为电流给定信号。改变比例和积分运算系数可以得到不同的PI控制效果。 ⑹电流采样环节（1/z）：对电流进行采样，并保持一个采样周期 ⑺电流滞环调节（Current Controller）：规定一个滞环宽度，将电流采样值与给定值进行对比，若：采样值＞给定值+0.5*滞环宽度，则输出0； 若：采样值＜给定值—0.5*滞环宽度，则输出1； 若：给定值—0.5*滞环宽度＜采样值＜给定值+0.5*滞环宽度，则输出不变 输出值作为移相电压输入晶闸管斩波器控制晶闸管触发角 ：根据输入电压改变晶闸管触发角，从而改变电机端电压。GTO⑻晶闸管斩波．⑼续流二极管D1：在晶闸管关断时为电机续流。 ⑽电压传感器Vd：测量电机端电压 ⑾示波器scope：观察电压、电流、转速波形 系统功能概括如下：直流电源通过带GTO的斩波器对直流电机进行供电，输出量电枢电流ia和转速wm通过电流环和转速环对GTO的通断进行控制，从而达到对整个电机较为精确的控制。 下面对各个部分的功能加以详细说明： （1）直流电机 双击电动机模块，察看其参数：
高浓度固液两相流的运动特性研究
高浓度固液两相流的运动特性研究 倪晋仁1,2，黄湘江1,2 (1.大学环境科学中心；2.水沙科学教育部重点实验室) 摘要：利用固体颗粒运动的动理论，通过改变颗粒浓度可以考察非粘性颗粒在水流中运动的典型微观和宏观运动特性。本文分别对微观的颗粒速度分布函数变化和由此衍生的诸如颗粒平均速度、颗粒脉动速度和单位体积颗粒数垂线分布等宏观变量的变化进行了系统比较。研究结果表明：动理论能够比传统理论获得更详细的微观和宏观信息，也更适合研究高浓度固液两相流运动特性，颗粒运动微观和宏观特性在颗粒浓度超过一定阈值后会发生本质的变化，但临界颗粒浓度值(阈值)在不同的计算和实验条件下会有一定的差别。 关键词：高浓度挟沙水流，微观，宏观，特性，运动学理论 基金项目：国家自然科学基金资助项目(49625101) 作者简介：倪晋仁(1963-)，男，山阴人，教授，主要从事环境科学及泥沙方面的研究。 高浓度固液两相流在生产实践中经常遇到。河流中的泥沙含量高，可能导致 河道淤积、河床抬高和洪水频率增加[1]。高浓度固液两相流的流动和输运特性与 低浓度固液两相流有着很大的不同。高浓度挟沙水流经常表现出非牛顿流体的特 性[2]，不同于低浓度时的牛顿流体。以往对于高浓度固液两相流的描述多基于宾 汉塑性体模型或拜格诺的膨胀体模型[3，4]。就含有粘性颗粒的高浓度固液两相流 而言，中国学者提出了许多关于屈服应力和宾汉粘性系数的经验表达式，这些表 达式都采用颗粒浓度和反映颗粒大小组分的变量。Chen[5]曾对这方面的研究工作 进行了全面的评述。就含有非粘性颗粒的高浓度固液两相流而言，以往的研究[6] 多从Bagnold[3]的颗粒离散应力概念出发。Chen[7]的粘塑体模型包含了以上两种 情况。最近，新的流变模型研究又有进展，并用于描述高浓度挟沙水流的复杂特 性，参见Chen[8]和Brufau[9]等。通常描述固液两相流的连续介质理论[10]能够合理 地描述流体和颗粒的宏观运动特性，但不能充分解释颗粒与颗粒的相互作用，更 不能描述颗粒运动的微观特性。采用基于Boltzmann方程的动理论能够很好地
机构运动特性分析与四杆机构设计
模块六机构运动特性分析与四杆机构设计 【能力目标】具备平面机构运动特性和传力特性的分析能力及一般平面连杆机构的设计能力【课程内容】 1.机构的运动特性分析方法， 2.平面四杆机构的基本设计方法， 3.计算机辅助图解设计法。 【教学方法】观察机构，分析机构运动特性、传力特性及机构间运动的协调，观察运动副的结构。 【教学手段】课堂演示与现场教学相结合 【教学地点】多媒体教室、创新实训室 【教学重点】四杆机构的构成要素，基本特性分析 【教学难点】四杆机构的协调运动设计 【实践内容】图解法设计平面四杆机构 【教学课时】理论3课时实践2课时 【理论授课内容】 6.1 铰链四杆机构及其演化 一、铰链四杆机构的基本形式 1.基本概念： 铰链四杆机构：所有低副均为转动副的四杆机构。 机架：机构中的固定构件。 连杆：与机架相对的杆。 连架杆：与机架相连的杆。 曲柄：能作360°回转的连架杆。 摇杆：只能在小于360°范围内摆动 的连架杆 2.铰链四杆机构的基本形式： 曲柄摇杆机构：在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。 双曲柄机构：两连杆架均为曲柄的四杆机构。 双摇杆机构：两连杆架均为摇杆的四杆机构。 二、铰链四杆机构的演化
所有的四杆机构都是由四杆机构的基本形式演化来得。 1.扩大转动副，使转动副变成移动副 得到曲柄滑块机构 （1）e≠0时，为偏置曲柄滑块机构 （2）e＝0时，为对心曲柄滑块机构 曲柄滑快机构演化：扩大运动副，可将转动副的尺寸扩大到超过曲柄长度，演化成偏心轮机构 2.取不同的构件为机架 1）铰链四杆机构的演化 a:曲柄摇杆机构b双曲柄机构 c双摇杆机构d曲柄摇杆机构 2）曲柄滑块机构的演化
环保绞吸式挖泥船优势有哪些
河流大自然给予我们的恩赐，养育一方生命，同时又运输商品，促进商业贸易的发展，我们自然要爱护和保护它。环保绞吸式挖泥船是在江河湖泊中的一种工作船，它负责清理河道中的淤泥，拓宽航道，疏通交通，防止在河道中的船只因为交通拥挤发生以外。江河湖泊是天然交通通道，挖泥船起到了很大作用，那环保绞吸式挖泥船和耙吸挖泥船有什么区别？环保绞吸式挖泥船优势有哪些？ 环保绞吸式挖泥船和耙吸挖泥船的区别 环保绞吸式挖泥船的工作是通过一根吸管和吸管头部的搅拌器进行工作的。将吸管伸到水底，开动搅拌器将水底的泥沙搅成泥浆后，用吸管将泥浆吸出，通过管道送到堆积场地。 耙吸挖泥船是通过安装在链上的挖泥斗将水底的淤泥挖出，存放在船上或挖泥船边的驳船上。 环保绞吸式挖泥船和耙吸挖泥船的各自特点是环保绞吸式挖泥船工作效率高，能在相对较深的水底挖泥，但因为是管道运送淤泥，离淤泥堆积场不能太远。耙吸挖泥船的特点正好相反。 环保绞吸式挖泥船案例 环保绞吸式挖泥船的优势 正规的环保绞吸式挖泥船都会有很好的优势，只要厂家所生产的设备具有以下优势，那么一般来说厂家就是正规靠谱的，可以放心选购。
1.环保绞吸式挖泥船用途广泛，可以在江河湖海中作业，用来清淤，航道挖掘，吹填造地。 在特殊情况下在环保绞吸式挖泥船上安装大功率绞刀设备，则不需爆破即可挖掘玄武岩和石灰石等岩石地层。 2.环保绞吸式挖泥船经济性好。 物料的挖掘和输送可一次性完成，不需其它舶船配合、多次搬运。相对工程成本较低。 3.环保绞吸式挖泥船工作效率高、产量大、泵距远。 环保绞吸式挖泥船产量可达每小时几千立方米；把泥沙或碎岩物料依靠强大动力通过泥泵和排泥管线，泵送出几千米之外。 环保绞吸式挖泥船-图例
船舶运动控制概述
船舶运动控制概述 随着经济全球化的加剧，现代物流业飞速发展，市场对进出口的需求越发的加大，造成了与之相应的航运自动化的繁荣发展，各种新的控制算法不断地应用于传播控制以提高营运的经济效益。作为大连海事大学自动化专业的学生，我们有必要了解船舶相关的知识，包括船舶运动控制，船舶控制系统，船舶导航等的相关知识。并将储备的知识运用到以后的学习与工作中。 一、欠驱动船舶的控制器设计 首先我们先来聊聊船舶的驱动。由于船舶动力驱动结构具有非完整约束和典型的欠驱动特性,而且航行条件的变化、环境参数的严重干扰和测量的不精确性等又使船舶运动呈现出大惯性、长时滞、非线性等特点,采用传统的船舶控制方法已经不能满足控制要求,必须探索新的船舶控制方法。 欠驱动系统是指由控制输入向量空间的维数小于系统广义坐标向量空间维数的系统，即控制输入数小于系统自由度的系统[1]。欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，约束都是不可积的微分表达式,属于非完整系统。 研究欠驱动船舶的控制器设计也具有非常重要的现实意义。一个欠驱动船舶以较少数目的驱动器来完成航行任务,降低了系统的费用及重量,提高了营运效益,同时也会因控制设备的减少而降低船舶机械故障的发生率,使系统运行更加稳定而易于维护。更为重要的是,欠驱动控制同时对船舶完全驱动系统提供了一种备份控制技术。如果全驱动系统遇故障不能正常运行时,可采用欠驱动船舶控制策略,利用仍在工作的控制器对船舶进行有效控制,增大设备出现故障时系统的可靠性。 正是由于上述原因,对欠驱动船舶的控制研究得到了广泛重视并成为控制领域的研究热点之一[2]。作为一种特殊的非线性控制方法,欠驱动船舶控制技术的发展目前还存在着很多问题,有待于更多的科技工作者致力于深入的研究。为了促进欠驱动船舶控制技术的发展,本文在查阅有关资料的基础上,对欠驱动船舶数学模型、控制方法及其发展做了较为详细的综述,并对该领域存在的问题以及可能的发展方向进行了探讨。 如果把船舶作为一个刚体来研究,则船舶的运动有六个自由度,称之为横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡。考虑常规船舶水平面运动的控制,所关心的主要是船舶在水面上的位置和航向,而且就低重心的普通船舶而言,垂荡、纵摇和横摇对其水平面运动影响甚微,可以忽略。因此水面船舶的六自由度运动就可以简化为沿x方向前进、y方向横移及绕z轴旋转(艏摇)的三自由度运动。由于船舶的推进装置仅装备有螺旋桨推进器和船舵,也就是说系统只有2个控制输入(前向推力和旋转力矩),但需要同时控制船舶在水平面运动的3个自由度,因此对常规船舶平面运动的控制研究可归结为欠驱动控制问题。 上述的船舶的控制问题 ,船的质量和阻尼矩阵都假定为三角阵 ,船舶模型参数和环境干扰的不确定性也被忽略 ,都是在理想的条件下对船舶进行镇定Π跟踪控制。
带传动的受力分析及运动特性
带传动的受力分析及运动特性 newmaker 一、带传动的受力分析 带传动安装时，带必须张紧，即以一定的初拉力紧套在两个带轮上，这时传动带中的拉力相等，都为初拉力F0（见图7–8a ）。 图7-8 带传动的受力情况 a)不工作时 b)工作时 当带传动工作时，由于带和带轮接触面上的摩擦力的作用，带绕入主动轮的一边被进一步拉紧，拉力由F0增大到F1，这一边称为紧边；另一边则被放松，拉力由F0降到F2，这一边称为松边（见图7–8b ）。两边拉力之差称为有效拉力，以F 表示，即 F ＝F1–F2 （7–4） 有效拉力就是带传动所能传递的有效圆周力。它不是作用在某一固定点的集中力，而是带和带轮接触面上所产生的摩擦力的总和。带传动工作时，从动轮上工作阻力矩T￠2所产生的圆周阻力F￠为 F￠＝2 T'2 /d2 正常工作时，有效拉力F 和圆周阻力F￠相等，在一定条件下，带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值，即最大摩擦力（最大有效圆周力）Fmax ，当Fmax≥F￠时，带传动才能正常运转。如所需传递的圆周阻力超过这一极限值时，传动带将在带轮上打滑。 刚要开始打滑时，紧边拉力F1和松边拉力F2之间存在下列关系，即 F1＝F2?e f?a （7–5） 式中 e –––自然对数的底（e≈2.718）； f –––带和轮缘间的摩擦系数；
a–––传动带在带轮上的包角（rad）。 上式即为柔韧体摩擦的欧拉公式。 （7-5）式的推导： 下面以平型带为例研究带在主动轮上即将打滑时紧边拉力和松边拉力之间的关系。 假设带在工作中无弹性伸长，并忽略弯曲、离心力及带的质量的影响。 如图7–9所示，取一微段传动带dl，以dN表示带轮对该微段传动带的正压力。微段传动带一端的拉力为F，另一端的拉力为F＋dF，摩擦力为f·dN，f为传动带与带轮间的摩擦系数 （对于V带，用当量摩擦系数fv，，f为带轮轮槽角）。则 因da很小，所以sin(da/2)?da/2，且略去二阶微量dF?sin(da/2)，得 dN=F?da 又 取cos(da/2)?1，得f?dN=dF或dN=dF/f，于是可得 F?da=dF/f 或dF/F=f?da 两边积分
绞吸式挖泥船十大优势
绞吸式挖泥船优势众多深得人们信赖。在经济并不发达的时候，河道的疏浚工作可以说是一项巨大的工程，需要消耗巨大的劳力、物力与时间，可是当绞吸式挖泥船出现并且应用在了河道的疏浚工作中时，人们看到了“希望”，因为它不仅可以高效率的完成工作，更是降低了成本。那么绞吸式挖泥船优势有哪些呢？它是凭借着怎样的优势在环保设备中立于“不败之地”的呢？接下来我们就来详尽了建议一下吧。 （绞吸式挖泥船实拍图例） 【绞吸式挖泥船十大优势】 绞吸式挖泥船是目前在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶，它是一种效率高、成本较低的挖泥船，是良好的水下挖掘机械，是国内河道、湖泊、水库等环保清淤工程中应用广泛的一种清淤设备，融合了多种先进的施工技术，具有开挖精度高、扰动小、污染低的特点。其优点主要在于： 绞吸式挖泥船具有良好的性能
优势一：绞吸式挖泥船工作效率高，产量大，泵距远。 绞吸式挖泥船每小时流量可达几千立方米；把泥沙或碎岩物料依靠强大动力通过泥泵和排泥管线，泵送出千米之外。 优势二：绞吸式挖泥船用途广泛，可以在江河湖海中作业，用以清淤，航道挖掘，吹填造地。 在特殊情况下绞吸式挖泥船上安装大功率绞刀设备，不需爆破即可挖掘玄武岩和石灰石等岩石地层。优势三：绞吸式挖泥船经济性好。 物料的挖掘和输送一次性完成，不需要其它舶船配合，几次搬运。相对工程成本较低。 优势四：绞吸式挖泥船操作简单，易于控制。 挖泥船依靠船艉的台车使钢桩定位和步进，利用绞刀臂架两测钢缆与固定于挖槽两测的锚，靠铰车牵引，两厢摆动绞切泥沙物料，在一定的控制摆角下工作，将绞动的物料，经过输泥管泵到堆积场。挖泥船的步进是由两根桩交替运动，迈步向前。
τ-P域内各种波的运动学特点
§2.5 τ-P 域内各种波的运动学特点 前面在t-x 域内研究了各种波的运动学特点，下面在τ-P 域内研究。 P ——时距曲线的瞬时斜率（也叫射线参数）。 τ——时距曲线在时间轴上的截距。 则t=τ+px 或τ=t-px 1． 一个水平界面反射波的τ-P 方程： 一个水平界面反射波的时距曲线为： 2241h x V t += (6.2-24) 2 222222212411241V P hPV P h x V Px t V P hPV x h x x V dx dt p --+=-=-=+== τ 把x 的表达式代入上式整理,得 )1(22202V P t -=τ 或1) /1(22 202 =+V P t τ 椭圆 2． 直达波、面波、折射波在τ-P 域的特点
① 因面波、直达波、折射波时距曲线的斜率为常数，所以P=常数。 ② 直达波、面波都从震源出发,时距曲线在时间轴上的截距τ=0。因此，直达波、 面波均缩为一“点”并位于P 轴上。 ③ 直达波与反射波时距曲线在无限远处相切,即在该处斜率相等。故在P 轴上,反射 波与直达波是同一个“点” ④ 面波时距曲线的斜率比直达波的大(直达波面波直达波 面波斜率，斜率P P V V ??)，所以 其“点”在P 轴上位于椭园以外。 ⑤ 折射波时距曲线与同一界面的反射波时距曲线二者相切，P 值与临界角有关。 3． 反射波、折射波、直达波、面波在τ-P 域的分布图 τ P70 图6.2-28 τ-P 域内各种波的分布图 4． τ-P 变换的用途——压制干扰波。 在t-x 域内各种时距曲线相互交叉干涉。 在τ-P 域内互相分离。在τ-P 域内消去折射波、面波、直达波的“点”，再反变换到t-x 域，就只剩下反射波的时距曲线了。即τ-P 滤波。
绞吸式挖泥船船长职务规则
绞吸式挖泥船船长职务规则 1.1 船长是船舶最高领导者，对本船安全、生产、行政、技术管理工作全面负责，领导全体船员使船舶经常处于良好的技术状态，保证上级下达的规章、命令、指示和生产任务、各项技术经济指标的全面完成。执行上级安全和环境保护方针并激励船员遵守该方针。 1.2 日常工作 1.2.1按时制定生产、工作计划并进行工作总结，审阅各种有关日志、记录、审批船员请假、船员公休计划、财务报销、船员分工明细表、应变部署表等，指定船员临时代职，掌管船史薄、证书、有关文件及船章。
1.2.2组织实施船舶经济核算，执行技术定额，填报及签署报表，申请检验、更换船舶证书，按时向领导机关请示汇报工作。 1.2.3定期召开船员大会、船务会，传达、布置、检查、总结工作。 1.2.4督促各部门按时开展安全活动，进行安全教育，采取各种预防措施，审定全船应变部署表，执行应变部署中的职责，督促全船定期实施演习，确保安全。当发生机、海损或水域污染等事故，应积极组织抢救，及时上报主管部门。以简明方式发布相应的命令和指令。 1.2.5教育船员遵守国家法令、执行各项规章制度、操作规程、劳动纪律、维护生产秩序，审核本船执行安全和防止水域污染规定的情况，审核具体要求的遵守情况。按安全管理体系（SMS）条款复查并向指定人员和岸上管理部门报告不足之处。 1.2.6组织船员搞好船舶设备的管、用、养、修，并教育船员厉行节约。 1.2.7会同政委对船员的思想、工作、技术业务情况进行考核鉴定、并向上级提出升、调、任、免、奖、惩等建议。 1.2.8组织船员的技术、业务学习，搞好培训工作。 1.2.9每日认真审阅《绞吸挖泥船施工日志》、《船舶日志》，并填写意见，签字。 1.2.10要充分依靠全体船员、听取意见、组织实施船员大会和民主管理委员会在其职权范围内作出的有关决定。 1.2.11熟悉船舶疏浚监控系统和无线通讯设备的性能及使用方法。 1.3 调遣（组合绞吸船舶除外） 1.3.1编队（组）航行的随拖船船长应听从主拖船的指挥，并按预定联络方法联系。 1.3.2出海被拖前严格贯彻有关规定,领导船员做好检查船体结构、部件系固、船体平衡、拖带系缆、应急设备、通讯设备及封舱等工作。并按国际海上避碰规则显示号灯号型。调遣前检查船员到勤情况及班次安排、淡水、食品、燃物料的储备等。向主拖船详细介绍本船性能、结构等适拖情况并会同认真检查。靠离泊位时应按主拖船指令亲自指挥本船,拖航中督促甲板部值班人员检查拖缆、拖具及拖带情况。 1.3.3需钢桩倾倒调遣时，按操作规程指挥船员作业。 1.4 施工 1.4.1研究工程勘测资料，针对工程的设计提出有关施工的准备工作：船舶调遣、施工方法、设备选用、挖泥效率、工程进度、燃物料供应及后勤供应，防止施工水域污染及船舶污物排放等方面的措施和意见。
船舶动力定位技术简述
1.动力定位技术背景 1.1 国外动力定位技术发展 目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。 下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。 1．动力定位控制系统 1)测量系统 测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。 2)控制技术 20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。 20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。 近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。 2001 年5 月份，挪威著名的Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤：1.从非线性船舶模型预测运动；2.寻找阶跃响应曲线；3.求解最佳推力。控制器结构如图所示[1]： 图1.1Green-DP总体控制图
机械臂运动学
机械臂运动学基础 1、机械臂的运动学模型 机械臂运动学研究的是机械臂运动，而不考虑产生运动的力。运动学研究机械臂的位置，速度和加速度。机械臂的运动学的研究涉及到的几何和基于时间的内容，特别是各个关节彼此之间的关系以及随时间变化规律。 典型的机械臂由一些串行连接的关节和连杆组成。每个关节具有一个自由度，平移或旋转。对于具有n个关节的机械臂，关节的编号从1到n，有n +1个连杆，编号从0到n。连杆0是机械臂的基础，一般是固定的，连杆n上带有末端执行器。关节i连接连杆i和连杆i-1。一个连杆可以被视为一个刚体，确定与它相邻的两个关节的坐标轴之间的相对位置。一个连杆可以用两个参数描述，连杆长度和连杆扭转，这两个量定义了与它相关的两个坐标轴在空间的相对位置。而第一连杆和最后一个连杆的参数没有意义，一般选择为0。一个关节用两个参数描述，一是连杆的偏移，是指从一个连杆到下一个连杆沿的关节轴线的距离。二是关节角度，指一个关节相对于下一个关节轴的旋转角度。 为了便于描述的每一个关节的位置，我们在每一个关节设置一个坐标系，对于一个关节链，Denavit和Hartenberg提出了一种用矩阵表示各个关节之间关系的系统方法。对于转动关节i，规定它的转动平行于坐标轴z i-1，坐标轴x i-1对准从z i-1到z i的法线方向，如果z i-1与z i相交，则x i-1取z i?1×z i的方向。连杆，关节参数概括如下： ●连杆长度a i沿着x i轴从z i-1和z i轴之间的距离; ●连杆扭转αi从z i-1轴到zi轴相对x i-1轴夹角; ●连杆偏移d i从坐标系i-1的原点沿着z i-1轴到x i轴的距离; ●关节角度θi x i-1轴和x i轴之间关于z i-1轴的夹角。
绞吸挖泥船和耙吸挖泥船有什么区别
我们看见江河湖泊上边的船只除了客船、货船、渔船，还有一些作业船，比如绞吸挖泥船。绞吸挖泥船是在江河湖泊中的一种工作船，它负责清理河道中的淤泥，拓宽航道，疏通交通，防止在河道中的船只因为交通拥挤发生以外。江河湖泊是大自然给与我们的天然交通通道，挖泥船起到了很大作用，那绞吸挖泥船和耙吸挖泥船有什么区别？绞吸挖泥船哪家好？ 绞吸挖泥船和耙吸挖泥船的区别 绞吸挖泥船的工作是通过一根吸管和吸管头部的搅拌器进行工作的。将吸管伸到水底，开动搅拌器将水底的泥沙搅成泥浆后，用吸管将泥浆吸出，通过管道送到堆积场地。 耙吸挖泥船是通过安装在链上的挖泥斗将水底的淤泥挖出，存放在船上或挖泥船边的驳船上。 绞吸挖泥船和耙吸挖泥船的各自特点是绞吸挖泥船工作效率高，能在相对较深的水底挖泥，但因为是管道运送淤泥，离淤泥堆积场不能太远。耙吸挖泥船的特点正好相反。 绞吸挖泥船案例 绞吸挖泥船生产厂家 绞吸挖泥船在河道中起到了不可或缺的地位，那绞吸挖泥船从哪里买比较靠谱，下面推荐一个资质比较完善，实力比较雄厚的生产厂家：
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行走机器人运动结构特性分析
第19卷第3期湖 北 工 学 院 学 报2004年6月 V ol.19N o.3 Journal of H ubei Polytechnic U niversity Jun.2004 [收稿日期]2004-03-01 [作者简介]段成龙(1980-),男,湖北武汉人,中国地质大学(武汉)硕士研究生,研究方向:机械设计及理论. [文章编号]1003-4684(2004)0620017202 行走机器人运动结构特性分析 段成龙,张 萌 (中国地质大学机械与电子工程学院,湖北武汉430074) [摘 要]介绍了行走机器人的发展、分类、结构和运动特性,并详细叙述了几种典型的机器人行走机构和特 点,最后介绍采用U G 设计软件对机器人结构设计的模拟仿真.[关键词]机器人;行走机构;仿真[中图分类号]TP24[文献标识码]:A 行走机器人是机器人学中的一个重要分支.关于行走机器人的研究涉及许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的、履带式的和腿式的等.其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为.第三,必须考虑导航或路径规划.因此,行走机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统. 1 行走机器人的结构设计技术发展现 状 机器人的机械结构形式的选型和设计,应该根据实际需要进行.在机器人机构方面,应当结合机器人在各个领域及各种场合的应用,开展丰富而富有创造性的工作.对于行走机器人,研究能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的各种移动机构. 当前,对足式步行机器人、履带式和特种机器人研究较多,但大多数仍处于实验阶段,而轮式移动机器人由于其控制简单,运动稳定和能源利用率高等特点,正在向实用化迅速发展,从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的NASA 行星漫游计划中的六轮采样车,从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人、侦察车到新近研制的管道清洗检测机器人,都有力地显示出行走机器人正在以其使用价值和广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之一. 2 几种行走机器人行走机构特点 2.1 轮式行走机器人 轮式行走机器人是机器人中应用最多的一种机 器人,滚轮由电机直接驱动,它一般是将具有独立驱动装置、换向装置和制动装置的滚轮安装在由电机驱动的腿结构的末端,这些机构和装置在增强了行走机器人可操作性能的同时,也增加了机器人的重量,一定程度上限制了其机动性能.图1所示机器人是一种特殊的轮式机器人从动轮式机器人 . 从动轮式机器人作为特殊的轮式机器人,其滚轮是作为从动轮,滚轮上无任何附加主动力,通过水平连杆、垂直连杆和滚轮的协调动作,利用滚轮受到的法向摩擦力远大于切向力的特点,可以使系统受到的摩擦力合力指向前方,产生机器人驱动力,驱动机器人运动.从动轮式机器人可实现多种运动姿态,其功能相当于万向轮式行走机器人,具有较大的灵活性[1]. 该机器人是由四个装有滚轮的机械腿和机器人本体构成.每个腿有水平连杆和垂直连杆构成,四个腿协调运动.每个机械腿分别有两个直流控制电机驱动.第一个电机控制水平连杆的前后摆动,另一个电机控制垂直连杆内外摆动.根据运动形式,确定四个腿的水平连杆的初始摆角,通过四个腿上的水平连杆和垂直连杆的协调动作,可以调节机器人所受合力的大小和方向,使机器人按要求的路径滑行.
绞吸式挖泥船工作效率怎么样
河道清淤工作是一项非常巨大的工程，而现在都讲求效率，怎样提高河道清淤的工作效率呢？行业都会借助一系列的设备，而首当其冲的自然就是我们所熟知的绞吸式挖泥船了。很多人都在讨论绞吸式挖泥船工作效率到底怎样呢？相对来说，在众多的清淤设备中，绞吸式挖泥船工作效率是非常高的，这也是它为什么能快速发展起来并且深得人们信赖的原因。不过它也有一些相关事宜需要我们了解，下面一起来看一下。 （绞吸式挖泥船实拍图例） 【绞吸式挖泥船工作原理】 绞吸式挖泥船是清淤疏浚领域的主要工作船，近年来在江河湖海都有十分不错的表现，由于淤泥在输送和卸泥都可以由设备自身完成，所以具有较高的的生产效率，这也是受人们青睐的主要原因，下面为大家介绍一下绞吸式挖沙船的工作原理： 绞吸式挖泥船是水力挖泥船中比较常见的一种，它的整个工作流程分为三个步骤：挖掘、吸入和泥浆
输送。首先借助前置旋转着的绞刀将水底的泥沙进行挖掘、绞松并使得水和泥沙充分混合均匀，水泥混合物在大气压的作用下经过吸泥口吸入泥泵，加压后再排至吹填区。 【绞吸式挖泥船的工作效率如何】 绞吸式挖泥船是一种应用非常广泛的清淤设备，它产量大、输送远，非常符合客户对于工作效率的需求，工作时，旋转的绞刀先对河底的泥沙进行搅拌，使得泥沙跟水能够充分混合，然后泥浆泵再将水泥混合物抽取到泵里面，通过管道排到岸上去。 绞吸式挖泥船的绞刀在整个工作过程中起到非常关键的作用，由于绞刀产生的力量很大，所以可以很轻松的将河底的淤泥进行搅动，从而进一步提升生产效率，所以这无疑是一种非常具有工作效率的清淤设备。 【影响绞吸式挖泥船工作效率的因素】 身处这种凡事都以效率为先导的时代，绞吸式挖泥船效率的高低决定着客户是否会采用这种设备，下面就这一问题为大家详细解答一下。