传感器失效船舶定位控制重构容错方法研究.doc 全文免费在线阅读

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传感器失效船舶定位控制重构容错方法研究.doc1传感器失效船舶定位控制重构容错方法研究摘要:中国在进步,不仅仅是体现在经济方面、文化方面,也体现在中国的科技方面。虽然到现在中国的一些技术还需要从外国引进,需要买外国的版权。但是,从蘑菇云的出现,就在证明中国的科技在向前发展着。航海在中国古代就有过很大的发展,郑和下西洋成为永久流传的佳话,这些就足以证明中国航海业的发展。但是,航海是一项极为复杂的工作,特别是随着科技的不断进步,越来越高科技化的船舶被创造、被使用。这样虽然给航海业带来了极大的进步,但是同时也引起了一系列的问题。船舶上的传感器失效就是一个典型的事例。关键词:传感器船舶安全控制重构容错中图分类号:TN966文献标识码:A文章编号:1007-9416(2013)08-0239-01引言:随着海洋资源的发现和利用,海洋对人类的作用越来越大,各个国家和地区都在想尽办法想把海洋的资源充分利用。因此,航海业是一个不可缺少的行业,航海业的发展直接影响到海洋资源的利用,但是航海业是一项复杂的工程,没有专业的技术知识是很难驾驭船舶的,因为船舶可以航行依靠的不仅仅开船的技术,还需要一定的维修能力。传感器失效就会导致船舶无法正常的航行,而拥有一定的专业知识就可以对此问题进行解决。本文将针对传感器失效船舶定位控制重构容错进行分析和研究。21传感器失效船舶定位控制重构容错的必要性随着社会经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,现在的工程系统正逐渐的朝着规模化和复杂化的方向发展。稳定性成为大部分科研所追求的目标。科技的发展为人类的生活提供了诸多的便利,但是,如果缺乏一定的稳定性就会给人类的生活带来不可估量的后果。没有人能够保证所有的发明都是万无一失的,因此控制重构容错就十分的有必要了。对于船舶也是同样。(1)动力船舶所从事的大多是危险性较高的海洋工程作业,因此船舶对定位的精确性和稳定性的要求就十分高。海洋和陆地不一样,在海洋上从事工作的危险性要比在陆地上的危险性高处很多。这不仅仅是因为人类的生存空间是陆地,还因为在海洋上工作有太多的不确定性。在一片汪洋大海里,没有像陆地上的高速公路或者是铁路一样明确的道路,一艘船舶的航行主要靠的就是传感器的定位。如果船舶上的传感器失效,那么船舶就没有指引前进的路线,这样船舶很容易偏离航道,无法到达目的地,甚至有和其他船舶相撞的危险。而船舶定位控制重构容错方法对船舶定位过程中传感器故障具有一定的容错的能力,船舶上的传感器就可以增加了正常工作的稳定性,这样,就可以减少因传感器失效而带来的定位不准或无法定位的危险,也就避免了船舶偏离航道或者和其它船舶相撞的危险。除此之外,还给船舶上航海的人员增加了一份安全,让他们可以没有后顾之忧的放心航海,放心的从事海洋工作,从而也促进了航海事业的发展。(2)传感器作为重要的获取信息的装置,一旦传感器发生故障或者失效,3将会给控制系统后续的监测、控制产生严重的影响。我国的航海行业的发展与一些发达国家相比是比较落后的,因为船舶上一些技术的限制导致我国的航海行业不发达。技术上的缺乏,使我国的船舶在航海时多了一份危险,一些船员的技能有限,不能够很好的对船舶发生故障时进行专业性的维修。当船舶上的传感器失效时,船舶及船舶上的船员的危险就更大了。这样就会给航海带来不可估量的损失,造成不可弥补的过错。而船舶定位控制重构容错就可以减少传感器失效的几率,增加船舶的安全性。同时,这也是我国航海行业的一项技术性的进步,没有重构容错,传感器失效的可能性就增大,而船舶在航海从事航海作业时的安全就没有办法保障,只会让船员在从事航海作业时越来越感觉到没有安全保障,影响航海工作的效率,同时也影响航海的整个行业。2传感器失效船舶定位控制重构容错方法研究传感器失效船舶定位控制重构容错对航海是十分重要和有必要的,如何保障系统高效、安全、可靠的运行,成为人们迫切需要研究和解决的重要问题。因此如何在床爱妻发生故障或失效的情况下使动力定位船舶能够到达到货接近预期的控制目标而避免发生海上事故成为一个重要的研究课题。控制重构容错方法就能过对船舶定位过程的传感器故障具有一定的容错能力。(1)利用软件的方法在无传感器硬件冗余的情况下进行传感器的故障诊断。中国有句古话叫“未雨绸缪”,如果在传感器要出现故障时进行检测,及时发现传感器的故障所在,找准出现故障的原因,就可以及时的4维修这一故障,提前对传感器的故障和失效做出应急准备就能过减少事故的发生,避免了不必要的损失的出现。利用软件的方法在无传感器硬件冗余的情况下进行传感器的故障诊断,就把复杂的问题转化了简单化、容易化。而且这样的方法还可以提高检测工作的工作效率,降低检测工作的出错率。这样就可以为船舶在航行时给船舶穿上一层保护衣,同时也为船员的安全提供了更多一层的保障。这个方法的使用也是我国航海业的一个进步,体现了我国科技的快速发展。(2)船舶定位控制重构容错是一种主动容错控制方法,重构问题的解决方法试图对控制环路做最小的改变,使标控制器早控制换种保持不变,这种控制策略避免的对控制器本身的从新设计,降低了设计的复杂程度,也减少了设计时所花费的费用,节约了不必浪费的资金。船舶本来就是一项复杂而且难度系数极高的工程,内部的各种设计也是十分复杂的,如果因传感器失效而对传感器重新设计的话就会造成机极大的浪费。这种浪费不仅仅是金钱上的,还有时间上的消耗。而船舶定位控制重构容错是一种主动容错控制方法,这种方法不但可以极早的检测中传感器的故障或失效还可以节约不必要的时间及资金的浪费。在使用容错控制时,就可以简化一些复杂的程序,从而提高一定量的工作效率。船舶的工作是极其复杂和危险的,而简化了一些程序不但使船舶在航海时的危险度降低还可以保障船舶在行驶时出现一些意外事件。提升了船舶控制系统的容错性就可以保障船舶定位过程的安全,为及时地处理故障争取了时间,具有很强的实用性和可行性。3总结5航海技术的发展不仅可以提高我国航海业的发展,更是我国综合国力的体现。传感器失效船舶定位控制重构容错方法的研究有利于我国航海业的发展和航海技术的进步。控制重构容错方法的使用可以避免船舶在航海作业时,因为传感器失效而出现的船舶航道偏离或者找不到航海的目标。这样就可以避免船舶在行驶时发生较大的危险。参考文献[1]松井邦彦.《传感器应用技巧》.科学出版社,2006(01).[2]方学智.《船舶与海洋工程概论》.清华大学出版社,2013(01).[3]王仲生.《智能故障诊断与容错控制》.西北工业大学出版社,2005(06).

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