船舶操舵仪仿真系统数学建模

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案作者：李成玉摘要:文章分析了半导体分立元件和集成电路设计的自动舵工作原理,指出它们的缺点及其故障产生的根本原因。应用可编程序控制器(PLC)技术研制的自动舵,克服了常规自动舵的缺点及其参数整定困难和控制效果的不足。自整定比例微积分调节器(PID)自动舵能够自动适应船况和海况的变化,实现无扰动切换、变增益调节、抗积分饱和、微分先行等功能,克服了舵机振荡。实船应用证明了该自整定比例微积分调节器船舶自动舵的有效性。 0引言船舶自动操舵仪是保证船舶安全航行的重要设备,而舵机振荡出现的故障率最高。我国造船工业已具规模,每年生产艘数甚多的小型船舶,开发出性能可靠、价格合理的船舶自动操舵仪,完全可以得到推广和应用。针对船舶自动操舵仪出现的故障,分析了其控制单元的特点及工作原理,给出了通用的性价比高的技术解决方案。 1常规自动舵控制单元分析

1)半导体分立元件自动舵。半导体分立元件正常工作需要一定的条件,若超出其允许的范围,将不能正常工作,甚至造成永久性的破坏。对于大功率管的功耗能力并不服从等功耗规律,其工作电压升高,其耗能功率相应减小。三极管在工作时,可能Uce并未超过BUceo,Pc也未达到Pcm,而三极管已被击穿损坏了。因此,使用半导体模拟元件要考虑di/dt、du/dt的影响,即使在其允许工作范围内也可能造成损坏。特别是外延型高频功率管,在使用中要防止二次击穿。元器件老化、特性飘移,引起性能下降、工作不稳定,故障率最高。 2)集成电路设计的自动舵。集成电路与分立元器件组成的电路相比,具有体积小、功耗低、性能好、重量轻、可靠性高、成本低等许多优点。但同样对电源电压、温度、湿度等外界因素变化敏感,其内部又存在固有噪声,这些将引起回路特性和参数变化,降低其稳定性和可靠性。其功能扩展困难,难以调试,不能在线修改和故障诊断,对制作工艺要求很高。故障分析和排除十分困难。 3)舵机振荡出现的几率最高。印刷电路板P. C. B要设法消除电路振荡,常用RC校正网络,在电路中加入电容C,或利用R、C元件进行相位补偿,改变电路的高频特性,从而破坏自激条件。舵机抖动严重影响舵机工作和船舶航行,其发生的可能原因有舵机自

航向_航迹自动操舵仪船舵控制系统的研制

第13卷第3期中国惯性技术学报 2005年6月文章编号：1005-6734(2005)03-0047-05 航向、航迹自动操舵仪船舵控制系统的研制周永余, 陈永冰, 周岗, 李文魁（海军工程大学导航工程系，武汉 430033）摘要：给出了采用数字模拟与物理模拟相结合的方法模拟海上实船环境的航向、航迹自动操舵仪船—舵控制系统的设计方案和实现途径，并介绍了该控制系统的软件设计，该系统为航渡任务的安全、顺利完成提供了有力保障。关键词：自动操舵仪；罗经航向；模拟航向；模拟舵角；模拟船位中图分类号：U666.1文献标识码：A Design and Realization of Rudder Control System for Ship’s Course and Track Autopilot ZHOU Yong-yu, CHENG Yong-bing, ZHOU Gang, LI Wen-kui (Department of Navigation Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China) Abstract: The design project and realization approach to simulate ship and rudder control system of course, track autopilot in real navigation environment are introduced which combine digital simulation with physical simulation. Its software designs are also given. The system can guarantee for accomplishing navigation task safely and successfully. Key words: autopilot; gyrocompass course; analog course; analog rudder; analog trace. 0 概述自动操舵仪是现代船舶上不可缺少的导航设备，其主要的功能是自动地、高精度地保持或改变船舶的航向，以保证船舶的平时安全航渡和恶劣环境时船舶的避碰。因此，自动操舵仪的性能优劣将直接关系到船舶航行的安全，并直接影响船舶的生命力[1]。半个多世纪以来，虽然我国船舶航运的发展规模越来越大，但是船舶自动操舵仪的研制、生产和维修的调试环境却仍处于20世纪六、七十年代的水平。自动操舵仪在工厂的新产品装配后或在修理厂维修后，按理都应该对自动操舵仪的性能指标在实船环境中进行检测、调试，使性能指标满足设计要求，但实际上很难实现。自动操舵仪每年都有新产品在制造厂研制、生产，自动操舵仪的维修在修理厂也是经常发生的。但是几十年来在自动操舵仪研制、生产和维修过程中没有一种有效的办法去实现按实船环境检测调整自动操舵仪的动态指标。制造厂和维修厂只能采用一种液压装置来模拟船舶的舵角进行线路的调试。由于该装置无法反映船舶动态航向的变化，航向或航迹控制电路只能凭经验进行粗调，要精确调基金项目：国家自然科学基金资助项目（40376011）收稿日期：2005-03-07 作者简介：周永余（1950—）男，海军工程大学副教授，从事舰船导航和组合导航的教学、科研工作。

建模与仿真

第1章建模与仿真的基本概念参照P8例子，列举一个你相对熟悉的简单实际系统为例，采用非形式描述出来。第2章建模方法论 1、什么是数学建模形式化的表示？试列举一例说明形式化表示与非形式化表示的区别。模型的非形式描述是说明实际系统的本质，但不是详尽描述。是对模型进行深入研究的基础。主要由模型的实体、包括参变量的描述变量、实体间的相互关系及有必要阐述的假设组成。模型的非形式描述主要说明实体、描述变量、实体间的相互关系及假设等。例子：环形罗宾服务模型的非形式描述：实体 CPU，USR1，…，USR5 描述变量 CPU:Who,Now(现在是谁)----范围{1,2,…,5}; Who.Now=i表示USRi由CPU服务。 USR：Completion.State（完成情况）----范围[0，1]；它表示USR完成整个程序任务的比例。参变量 X-----范围[0，1]；它表示USRi每次完成程序的比率。 i 实体相互关系（1）CPU 以固定速度依次为用户服务，即Who.Now为1，2，3，4，5，1，2…..循环运行。 X工作。假设：CPU对USR的服务时间固定，不（2）当Who.Now=I,CPU完成USRi余下的 i X决定。依赖于USR的程序；USRi的进程是由各自的参变量 i 2、何谓“黑盒”“白盒”“灰盒”系统？ “黑盒”系统是指系统内部结构和特性不清楚的系统。对于“黑盒”系统，如果允许直接进行实验测量并通过实验对假设模型加以验证和修正。对属于黑盒但又不允许直接实验观测的系统，则采用数据收集和统计归纳的方法来假设模型。对于内部结构和特性清楚的系统，即白盒系统，可以利用已知的一些基本定律，经过分析和演绎导出系统模型。 3、模型有效性和模型可信性相同吗？有何不同？模型的有效性可用实际系统数据和模型产生的数据之间的符合程度来度量。它分三个不同级别的模型有效：复制有效、预测有效和结构有效。不同级别的模型有效，存在不同的行为水平、状态结构水平和分解结构水平的系统描述。模型的可信度指模型的真实程度。一个模型的可信度可分为：在行为水平上的可信性，即模型是否重现真实系统的行为。在状态结构水平上可信性，即模型能否与真实系统在状态上互相对应，通过这样的模型可以对未来的行为进行唯一的预测。在分解结构水平上的可信性，即模型能否表示出真实系统内部的工作情况，而且是惟一表示出来。不论对于哪一个可信性水平，可信性的考虑贯穿在整个建模阶段及以后各阶段，必须考虑以下几个方面： 1在演绎中的可信性。2在归纳中的可信性。3在目的方面的可信性。 4、基于计算机建模方法论与一般建模方法论有何不同？（P32）经典的建模与仿真的主要研究思路，首先界定研究对象-实际系统的边界和建模目标，利用已有的数学建模工具和成果，建立相应的数学模型，并用计算装置进行仿真。这种经典的建

学科竞赛学业奖励

杭州电子科技大学信息工程学院关于学生参加学科竞赛活动有关学业奖励的规定(试行) 大学生学科竞赛，对培养学生实践能力、创新思维及团队协作精神具有重要的作用。根据学院文件要求，结合目前各类学科竞赛的实际情况，特制定本规定。一、竞赛范围本规定所指学科竞赛是指由国家和省教育主管部门或大学生科技竞赛委员会、团中央等单位举办的各类大学生学科竞赛。主要包括：大学生数学建模竞赛、大学生电子设计大赛、大学生程序设计竞赛、“挑战杯”竞赛、全国大学生智能汽车竞赛、全国计算机仿真比赛、全国大学生足球机器人竞赛、机械设计竞赛、财会信息化竞赛、多媒体作品设计竞赛、电子商务竞赛、英语演讲比赛等。二、对参加学科竞赛学生的鼓励政策 1、对各项竞赛中获奖学生给予奖励对在各级别竞赛中获奖的学生分别给予成绩奖励。成绩奖励即在获奖当学期对获奖学生所有所修课程在奖学金评定时予以加分奖励。代表学院参加学院认定的各级大学生学科竞赛的，以获奖证书为学分认定依据。下表分数为获奖队员个人得分，每队计分人数按学科竞赛每队3人、挑战杯每队5人计，超过人数上限的，按总加分上限由组内分配。奖励的具体标准如下：

关于奖励说明如下： (1) 同一竞赛按最高奖励标准予以奖励，不重复计算；。 (2) 不及格课程不予加分，成绩奖励后单门课程成绩超过99分的按99分计，课程成绩为100分的不再加分； (3)参加不同类别竞赛获奖的学生，奖励可以累加。 (4)对新增竞赛，考虑到各个竞赛奖项设置比例和原则的差异，在竞赛开始前或第一次参赛后，由教务部会同有关学院、部门及人员本着实事求是的精神研究讨论，最后由教务部负责确定竞赛级别及奖励系数。 2、对参加集训和竞赛学生给予学科竞赛学分认定对在各级别竞赛中获奖的学生分别给予学科竞赛学分计入总学分；学生亦可根据个人需要申请课程替代。学科竞赛学分认定标准。代表学院参加学院认定的各级大学生学科竞赛的，以获奖证书为学分认定依据。下表分数为获奖队员个人得分，每队计分人数按学科竞赛每队3人、挑战杯每队5人计，超过人数上限的，按总学分上限由组内分配。表2 学科竞赛获奖的学分认定标准 3、集训和竞赛在短学期进行的，参加训练及竞赛的学生不参加所在专业短学期实践环节课程学习，其所在专业安排在短学期的课程成绩由集训和竞赛成绩替代。暑假期间参加集训的学生，暑期社会实践、社会调查等类别课程成绩也用集训和竞赛成绩替代。替代课程的成绩，获省三等奖及以上奖项的，所替代课程成绩记载为优，其它一般记载为良；集训及参赛表现不好的，其替代课程成绩记载为不及格；对以百分制记载的课程，以相应等级成绩的中值记载。三、学科竞赛学分记载及用途 1、学生取得的学科竞赛学分，由教务部书面通知学生记入学生本人成绩档案中，课程名称登记为“创新成果”，成绩一律记为“优秀”，考核形式为“考查”。 2、学生获得的学科竞赛学分，可以申请替代任选课程和毕业论文（设计）的学分。替代学分数最多不超过12学分。

船舶操舵仪与自动舵

船舶操舵仪与自动舵 [size=10.5pt]操舵仪有自动操舵仪（俗称电罗经或磁罗经操舵自动跟踪操舵仪）、随动操舵仪（俗称舵轮操舵，包括遥控操舵）和应急操舵仪（俗称手动操舵、手柄操舵），自动操舵仪是按照设定的航向直线运行；随动操舵仪是按照驾驶员的指令，按一定的舵角做回转运动，只要合理使用，能使船舶处于最佳航行状态；应急操舵仪是最简易可靠的操舵仪（缺点是精度太差，往往使船舶走S形，耗油严重）。 1、应急操舵仪是不存在操舵的精度，只要在规定的时间内（如24-28s）达到左右满舵，就行。 2、随动操舵仪比应急操舵仪精度高得多，因为它具备了简单的人机对话功能，所以应用的船舶最多（因为它成本低，尤其使用于近海航线）. 3、自动操舵仪是在随动操舵仪的基础上，利用电罗经或磁罗经（现在利用GPS）等设备，增加了航向的偏航信号，利用航向信号的偏差代替人工舵轮，这一部分性能的好坏，直接关系到航线的准确度早期日本生产的ES-11、TG-3000、TG-5000等电罗经所配备的自动舵，性能稳定，价格低廉。但是随着使用寿命的延长，这些操舵仪有一个共同的通病。 1．自动状态走S形，0点不稳 2．随动状态左右舵角不平蘅，0点不稳 3．随动状态（包括自动）死角过大 4．舵震荡严重，继电器损坏过快，船舶震动严重 5．无法使用随动状态（包括自动）对以上问题检修的办法 1．自动部分对2KC的震动和相敏整流进行检查 2．随动部分对舵轮和跟踪的5K电位器进行检查 3．对跟踪部分的电缆检查，有无漏电 4．对舵机执行部分的阻尼系统检查通过以上检查，一般情况下都能得到解决如果还是不行，可以更换价格低廉性能稳定的国产随动板和自动板，一步到位，彻底解决以上的5个故障通病，既快又好，省时、省力、省成本，

数学建模中常见的十大模型

数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该算法又称随机性模拟算法，是通过计算机仿真来解决问题的算法，同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性，几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理，而处理数据的关键就在于这些算法，通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题，很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述，通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种，包括最短路、网络流、二分图等算法，涉及到图论的问题可以用这些方法解决，需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法，竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法：模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的，对于有些问题非常有帮助，但是算法的实现比较困难，需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法，在很多竞赛题中有应用，当重点讨论模型本身而轻视算法的时候，可以使用这种暴力方案，最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的，数据可以是连续的，而计算机只能处理离散的数据，因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话，那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关，即使问题与图形无关，论文中也会需要图片来说明问题，这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题，通常使用MA TLAB 进行处理。以下将结合历年的竞赛题，对这十类算法进行详细地说明。以下将结合历年的竞赛题，对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法大多数建模赛题中都离不开计算机仿真，随机性模拟是非常常见的算法之一。举个例子就是97 年的A 题，每个零件都有自己的标定值，也都有自己的容差等级，而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案，根本不可能去求解析解，那如何去找到最优的方案呢？随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法，在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案，然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案，从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问，要求设计一种更好的方案，首先方案的优劣取决于很多复杂的因素，同样不可能刻画出一个模型进行求解，只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法数据拟合在很多赛题中有应用，与图形处理有关的问题很多与拟合有关系，一个例子就是98 年美国赛A 题，生物组织切片的三维插值处理，94 年A 题逢山开路，山体海拔高度的插值计算，还有吵的沸沸扬扬可能会考的“非典”问题也要用到数据拟合算法，观察数据的

2011计算机仿真大赛一等奖作品解析

编号：重庆邮电大学第五届计算机仿真大赛一等奖作品题号: C 组别：高年级组 2011年 4 月 6 日

单级移动式倒立摆动态控制仿真摘要单级移动式倒立摆系统是一个典型的单输入双输出的自然不稳定系统，具有非线性、强耦合、多变量、高阶次等特性，作为控制系统的被控对象，它是一个理想的教学实验设备，许多抽象的控制概念都可以通过倒立摆直观地表现出来。应用上，倒立摆广泛应用于控制理论研究、航空航天控制、机器人、杂技项杆表演等领域，在自动化领域中具有重要的价值。研究倒立摆的精确控制对工业生产中复杂对象的控制有着重要的应用价值，因此倒立摆仿真或实物控制实验是控制领域中用来检验某种控制理论或方法的典型方案。许多抽象的控制概念如控制系统的稳定性、可控性、可观性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统直观的表现出来。在控制过程中，它能有效地反映诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多控制中的关键问题，是检验各种控制理论的理想模型。因而其研究具有重大的理论和实践意义。本文以单级移动式倒立摆为被控对象，参考古典控制理论设计控制器（如PID控制器）的设计方法和现代控制理论设计控制器（最优控制）的设计方法。针对单级移动式倒立摆系统的单输入双输出、非线性、强耦合的不稳定性，我们采用线性二次最优LQR控制和PID控制，通过MATLAB软件进行实时控制（摆杆的角度和小车的位移）和系统仿真实验实现对小车位置和摆杆偏角的同时闭环控制，达到了预期效果（动态仿真）。关键词：非线性倒立摆实时控制系统仿真动态

1.问题重述单级移动式倒立摆原理如下图1-1 所示，图1-1 其中小车质量M = 3KG;摆杆质量m = 0.1KG;摆杆为均匀的，质心l=0.5米;重力加速度g=9.81;设x1为摆杆角度，x2为摆杆角速度，x3为小车位移，x4为小车速度，其中小车水平受力为输入量，建立其状态方程：采用状态反馈进行控制，其控制原理如下图1-2 所示：

DC-6X自动操舵仪

DC-6X系列自动操舵仪 1 概述 DC-6X系列自动操舵仪是一款具有航迹、航向、随动、应急等操舵功能的自动操舵仪。该系列自动操舵仪具有全数字化，集成度高，功能完备，可靠性高等显著特点。该系列自动操舵仪采用自适应控制算法，实时数据采集并学习后获取船舶操纵特性，自动计算最佳指令舵角，能够有效提高控制精度，减少无效动舵次数和舵机磨损，提高燃油经济性。 2 主要特点 1）安全可靠具有完全独立的两套控制系统，两套系统均可分别控制舵机，系统间互为热备份，可实时切换，提高了安全可靠性。 2）精准控制采用自适应控制算法，实时数据采集并学习后获取船舶操纵特性，自动计算最佳指令舵角，有助于减小由波浪等原因引起的无效转舵，提高燃油经济性。 3）配置丰富采用标准模块式设计，方便用户选型与配置，硬件接口丰富，具备很强的可扩展能力，可根据用户的需求完成使用功能的定制，满足各种高中低档功能配置要求。 4）操作简单采用多款彩色LED显示屏设计，人机交互简单，航行数据显示直观，可操作性更强。 5）数字接口全数字化设计，内部具有两组互为独立的CAN网络结构，节点增减方便，并且满足IEC61162-1要求。 6）易于维护自动检测并精准定位系统故障，同时提供直观图文操作和故障提示，便于及时操作和故障检修。 3 主要技术参数 1）工作温度 -15°— +55°

2）工作电压舵机启动单元380V AC 50HZ 操舵台主电源220V AC 50HZ 操舵台应急电源24V DC 3）性能指标航迹自动操舵 a)控制类别：Category C，所有航迹段均可以执行航迹控制的控制系统 b)航行模式：等航向模式、大圆航行 c)控制精度：3级海况下，航迹偏差小于100米航向自动操舵 a)控制方法：自适应控制； b)控制精度：表1 海况偏航角 1～2级≤1.0° 3～4级3±0.5° 5～6级6±1° c)航向设定参数调节精度：0.1°；随动操舵 a)操舵灵敏度：≤1°（0.5°-1°可调）； b)跟踪精度：≤1°(正舵≤0.5°)； 4系统原理图 DC-6X系列自动操舵仪主要包括船舶航行控制和舵机动力控制两大功能。船舶航行控制包含航迹、航向、随动、应急等控制功能，发出操舵命令控制船舶舵叶偏转。舵机动力控制部分主要控制舵机液压泵组的启动、停止以及舵机泵组运行报警信息的采集、发送及接收功能。当故障发生时，报警系统向驾驶室、集控室或其它远程报警单元发出报警信息，提示驾驶员及时检查。船舶航行控制和舵机动力控制的结合，共同实现船舶对舵

2018全国职业院校技能大赛拟设赛项规程【模板】

2018全国职业院校技能大赛拟设赛项规程一、赛项名称赛项编号：GZT-******** 赛项名称：金属冶炼与设备检修英语翻译：Metal smelting and equipment maintenance 赛项组别：高职组赛项归属产业：能源动力与材料二、竞赛目的在“一带一路”、“中国制造2025”等国家战略的提出及深入实施的背景下,我国冶金行业进行供给侧改革，生产自动化程度得到极大提高。企业生产要求岗位操作人员既懂工艺又懂设备。目前，开设冶金相关专业的大多数院校比较重视金属冶炼的工艺技术培养，对设备检修技能关注甚少。从参赛选手的操作技能、职业道德、职业精神、安全环保意识等方面展示职业教育改革成果及师生良好精神面貌等，从而引领职业院校工艺技术与自动化专业建设与课程改革；促进职业院校与行业企业产教融合、校企合作、产业发展；培养具有实践能力、创新能力的高素质技能型人才。竞赛以金属冶炼生产要求设计内容，以火法冶炼相关岗位高级工职业技能要求为核心技能和核心知识考核点，培养考核选手金属冶炼环节设备检修、物料平衡、热平衡控制、冶金原理、正常冶炼操作、异常工况处理等实际操作能力，提高职业院校学生解决生产实际问题的综合能力。通过金属冶炼与设备检修职业技能竞赛，引导全国高等职业院校黑色金属材料类、有色金属材料类专业人才培养模式改革与

专业建设，积极探索冶金及设备检修行业高端技能人才培养的途径和方法。促进冶金及电气自动化类专业高等职业教育发展，加强高端技能型人才培养，提升冶金及电气自动化类专业实践教学水平，为我国冶金行业转型升级、提升金属材料附加值等提供合格技能人才。三、竞赛内容竞赛内容包括冶炼用专用行车设备电气排故项目、铜火法冶炼项目、氧气顶底复吹转炉炼钢项目。竞赛过程中参赛选手须完成三个项目的操作。冶炼时，冶炼操作人员检查行车是否运行正常影响冶炼效率，做出异常情况判断，与检修人员共同完成设备检修、测试。本次竞赛时间为3天，其中冶金设备电气排故20分钟（行车）,铜火法冶炼约120分钟，氧气顶底复吹转炉炼钢完成两炉约80分钟。各参赛队选手按照竞赛日程安排参加相应竞赛项目的检录、工位号抽取，并完成相关项目的竞赛操作。四、竞赛方式本赛项为团体赛，每个参赛队由3名2018年在籍高职同校学生组成，其中包括队长1名，性别不限。每个参赛队可配备指导教师2

全国计算机仿真大赛

第四届全国计算机仿真大赛长江大学选拔赛题目请各小组从以下的12题中任选两题做答，可以参考相关书籍和网络资源，也可以请教各自的指导老师，祝大家成功！ 1、设计一个仿真蚂蚁，蚂蚁会去收集食物并返回巢穴，并且能够自动寻路避开障碍物。首先，蚂蚁会知道食物的位置并找到食物，找到食物之后便返回巢穴，当它口渴时会去喝水，喝水之后继续寻找食物。假设蚂蚁知道所有食物和水的位置。 2、某石油公司在海湾拥有几个石油钻井平台，每个平台开采出的石油需要运往海岸上的炼油厂，要在平台与炼油厂之间建造一个石油运输网络，问管道如何设计，才能是成本最低。（提示：可以自己先给出钻井平台和炼油厂的位置，并给出经过勘测之后可能的管道铺设走向和建设费用，假设有十个钻井平台，一个炼油厂） 3、排队问题：假设某银行有4个对外业务办理窗口，从早晨银行开门起不断有客户进入银行，由于每个窗口某个时刻只能接待一个客户，因此在客户人数众多时需要在每个窗口进行排队，对于刚进入银行的客户，如果某个窗口空闲，则可立即上前办理业务；否则，就排在人数最少的队伍后面。请模拟银行一天的业务情况并统计客户在银行的平均停留时间。 4、巡回售货员问题：有一个售货员，从他所在城市出发是访问n-1个城市，要求经过每个城市恰好一次，然后返回原地，问他的旅行线路如何安排才最经济？（提示：即为求赋权图上的最短汉密尔顿回路，没学过图论的同学请根据提示查阅相关资料）。 5、中国邮路问题：一个邮递员送信，要走完他负责投递的全部街道，完成任务后回到邮局，应按怎样的路线走，他所走的路程才会最短？（提示：即为求赋权图上的一条欧拉回路，请注意，并不是所有图中都存在欧拉回路，必要时可以通过增加边的方法，让图中存在欧拉回路，没学过图论的同学请根据提示查阅相关资料） 6、八皇后问题：国际象棋中，皇后可以在横、竖、斜线上不限步数地吃掉其他棋子，如何将8个皇后放在8×8的棋盘上，使得它们不能互相攻击？ 7、有五座房子，每座房子的颜色不同，里面分别住着不同国家的人，每个人都

教学操舵仪

操舵仪模拟器一、概述该操舵仪模拟器运用现代控制技术，在开发了经典操舵仪手动、随动控制技术。采用先进的单片机技术操作监控界面，达到智能化水平。该操舵仪模拟器是专为船舶驾驶专业学习、训练用的，具备船舶广泛使用的操舵仪的功能，罗盘可模拟实船的转速和回转惯性。典型操舵仪DD101 以大型散货船操舵仪为参考模型，实用性强。二、技术指标 a．显示板：电源指示、运行指示； b．随动舵令发送范围±40°； c．舵角指示值±40°； d. 罗经盘360°、精度1°； e. 操舵方式：随动、应急、自动； f．海况选择：平静、中浪、大浪； g．船速调节：：进3、进2、进1、进微速、停、退微速、退1、退2、退3 h．供电源：交流220V ±2％50Hz 80W 三、功能简介 a．应急操舵：搬动操舵开关手柄进行左舵或右舵训练。此时舵角指示器将显示实际的舵叶方向，如果停止搬动手柄，则舵角指示器将停止在相应的角度。 b．随动操舵：随动操舵系统是指在操舵者发出操舵指令后，不仅可使舵叶按指定方向转动，而且可以指定舵叶的转舵角度。在训练时转动随动舵

操舵手轮到某一位置，舵角指示器将同步指示该位置所对应的角度。即此时舵机将带动舵叶按照一定的速度转到舵角指示器所指示的角度，舵角指示器将滞后于舵令。 c．自动操舵：自动把定当前航向。 d．船速调节：可模拟船在水中的航行速度。分前进四个档位、停止、后退四个档位。 e．海况调节：可模拟海上天气，分平静、中浪、大浪种状态。 f．航向指示：罗经盘显示船舶的实际航向。通过船速、海况、操舵角度的选择可使罗经盘相应的转动。根据教学材料转速公式得出转速如下公式：转速=海况±（基本值X 船速平方X sin（2 X 操舵角度））四、面板介绍五、使用说明首先接通总电源开关给系统供电，电源指示灯会亮起。然后启动舵机，将舵机油泵选择开关打到1#启动或2#启动，相应的指示灯会亮起。之后将操舵方式选择开关转换到相应的操舵方式上进行操舵。

数学建模仿真笔记本电脑方案资料

摘要本文研究的是联想、惠普、东芝、戴尔、索尼、华硕、苹果、神州、ACER等主要厂家产品的价格与公司知名度、产品主要配置、大众消费倾向、产品附加值的定量关系。首先，本文在对笔记本配置，大众消费倾向，附加值等因素进行详细深入的比较的基础上，制定了适应于所有笔记本的各影响因素的标度标准，并在该标准的前提下，统计了九大电脑公司、受关注较高的各个系列（每个品牌取六大不同系列，每个系列各取一台）的电脑的价格、配置、产品附加值等大量数据，并用均值法得到了一组具有代表性的数据。基于数据分析，借鉴层次分析法建立了模型，并且在建立模型的过程中采用了九级标度法，将对价格影响的各因素定量化，并在此基础上列出判断矩阵。然后，求判断矩阵的相对权重。通过资料得到了三种不同的求权重方法，分别为和法、根法、特征根法。本文采取的是特特征根法。利用MATLAB软件，算出了判断矩阵的最大特征值，并将与之对应的特征向量归一化，得到相应元素对应的权重，并进行一致性检验。最后，利用公式算出组合权重，组合一致性指标，便得出各因素对公司定价的影响程度，分析得出结论。关键词：制定标准均值法借鉴层次分析法九级标度法判断矩阵特征根法一致性检验

目录 1.问题重述与分析………………4-5 1.1问题重述 (4) 1.2 问题分析 (5) 2.符号说明 (6) 3.数据说明……………………….. 6-7 4.主要电脑厂家产品的价格与公司知名度，产品主要配置，大众消费倾向，产品附加值等的定量关系研究——借鉴层次分析法…………………………………. 7-38 4.1 模型建立………………………7-14 4.2 模型求解……………………14-38 4.2.1 构造求解判断矩阵....... 14-32 4.2.2 一致性检验………………. 32-38 5.比较分析各厂家产品定价的优越…38-39 6.根据结论，提出建议………. 39-42 7.模型的总结与改进…………. 42-43 7.1 模型总结 (42) 7.2 模型改进 (43)

#交通科技大赛历届参赛作品

首届全国大学生交通科技大赛一等奖 1 停靠站最佳线路容量研究 …………………………同济大学陆嘉珉，高跃文，赵庆鑫，王文修2 城市轨道交通系统故障处置预案的研究和仿真………………………同济大学常力远，柴永，何晶赟，孙炜庆二等奖 3 废旧混凝土的再生利用研究 ……………………….东南大学丁峻峰，朱彬彬，唐川杰，杜红劲4 短期交通流预测模型研究 ………………………………清华大学徐书楠，王进 5 基于Arena的客运站系统仿真建模 ……………………武汉理工大学朱凯，陈绍辉，张灿，刘斌，林俊6 基于音频信号的道路交通堵塞检测方法研究……………………………吉林大学别一鸣，张心臻，金虎光 7 同济大学多校区间公共交通服务系统服务 …………………..同济大学马士江，钟秀，周维，张觐，周佳三等奖 8 北京市城市交叉口安全研究---提高交通弱势群体的安全性研究………………………..北京工业大学孟虎，张海婵，马保龙

9 T型轨道静态几何参数检查仪的研制……………………………………中南大学刘刚，梁海啸 10 平面交叉口人行横道和停车线的设计研究………………………………….北京交通大学李加丁，尚立伟 11 “白色家电”再制造物流中心设计和方案模拟………………………………吉林大学罗勇，韩佳辰，张俊超 12曲线出入口隧道交通模拟和交通安全设计 ……………….武汉理工大学郭磊，常自鸣，许强强，王亮，王延锋13 城市公共交通末段服务系统研究 …………………西南交通大学胡鹏，吴平衡，陈芋宏，袁海婷 14 华南理工大学校园交通规划和改善方案研究………………………华南理工大学曾晓思，林焕生，黄义荣 15 客运站行车组织作业计算机仿真 ………………………………中南大学苏武州，陈彦 16 干线单向绿波协调控制设计 …………………华中科技大学宋程，江南，刘勤，张雄飞，雷玲玲17 城市中心区（南京新街口）的交叉口时空资源利用…………………………………………..东南大学徐志红优秀作品奖 18 城市道路拥挤收费技术研究 ……………………………同济大学陈蔚，邹长富，黄健，吕怡达

自动操舵仪操作规程

CSGZ 版本号：QSMS-2 文件编号：QSMR-NA4-D-01 页次：1/1 HQ-系列型自动操舵仪操作规程一.根据需要将机组选择开关由停止位置转到I或II的位置来接通I或II舵机机组。二.视情况调整“亮度调节旋钮”使罗经面板航向改正及舵角指示器到所需的亮度。三.向下拉航向匹配旋钮的保险销并按住航向匹配旋钮，转动该旋钮修正自动舵面板上的航向指示刻度盘与陀螺罗经的同步误差。（无特殊情况勿动该旋钮）四.手动操舵： a.先将操纵选择开关转到手动位置。 b.操作左及右两个手柄即可操纵左、右两台舵机至所要的舵角位置（舵角指示器位于操纵台的左边）。 c.当要操某一舵角时，操纵操舵手柄并看住舵角指示至该舵角之前就要松开手柄，此时舵就转到所要求的舵角位置。五.随动操舵： a.将操纵选择开关转到随动位置。 b.转动手轮到所要的舵角位置，即可操纵舵机进行左、右操舵。六.自动操舵： a.当要走某一即定的航向时，先用随动操舵将船首稳定在该航向上。 b.向下拉航向改正旋钮保险销，并按住航向改正旋钮，转动该旋钮使航向改正显示窗内的航向刻度至所要走的航向。 c.将操纵选择开关转到自动的位置，舵机即可自动操舵。七.面板上的各旋钮的功能： a.灵敏度调节旋钮（也称天气调节旋钮）在良好海况下，灵敏度可以调节高些；反之，在恶劣海况下，灵敏度应调低些。 b.比例调节调节时应根据海况、船舶装载情况和舵叶浸水面积等不同情况而定。海况恶劣、空载、舵叶浸水面积小，应选用高档；风平浪静船舶操纵性能好时用低档。 c.微分调节重载、旋回惯性大时微分要调大；反之，要调小。海况恶劣，微分作用要调小或调至0。 d.压舵调节 (1)将压舵调节选择开关转到压舵位置，然后调节面板上的压舵旋钮使舵叶偏转一个固定的角度，以抵消单侧偏航作用。 (2)当有不对称偏航情况下，应将压舵调节选择开关转到积分位置，舵机就可自动向左或向右进行压舵。 e.航向改变调节在使用自动舵时用来改变航向。若要向右改变航向5°，按下旋钮，向右转到5°处，待船舶转到给定航向时，指针能自动回零，不需人工复位。（航向改变调节只供小角度的改向用） f.面板右边的检测旋钮和消音按钮分别用来检测舵机工作状况及消除故障报警八.要关闭舵机请将机组选择开关打到停止位置即可。

数学建模心得体会3篇

竭诚为您提供优质的服务，优质的文档，谢谢阅读/双击去除数学建模心得体会3篇通过对专题七的学习，我知道了数学探究与数学建模在中学中学习的重要性，知道了什么是数学建模，数学建模就是把一个具体的实际问题转化为一个数学问题，然后用数学方法去解决它，之后我们再把它放回到实际当中去，用我们的模型解释现实生活中的种种现象和规律。知道了数学建模的几点要求：一个是问题一定源于学生的日常生活和现实当中，了解和经历解决实际问题的过程，并且根据学生已有的经验发现要提出的问题。同时，希望同学们在这一过程中感受数学的实用价值和获得良好的情感体验。当然也希望同学们在这样的过程当中，学会通过实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样学生要有一个尝试，一个探索的过程查询

资料等手段来获取信息，之后采取各种合作的方式解决问题，养成与人交流的能力。实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样的话学生要有一个尝试，一个探索的过程。数学探究活动的关健词就是探究，探究是一个活动或者是一个过程，也是一种学习方式，我们比较强调是用这样的方式影响学生，让他主动的参与，在这个活动当中得到更多的知识。探究的结果我们认为不一定是最重要的，当然我们希望探究出来一个结果，通过这种活动影响学生，改变他的学习方式，增加他的学习兴趣和能力。我们也关心，大家也可以看到在标准里面，有非常突出的数学建模的这些内容，但是它的要求、定位和为什么把这些领域加到我的标准当中，你应该怎么看待这部分内容。数学建模学习心得体会刚参加工作那阵子就接触到“建模”这个概念，也曾对之有过关注和尝试，但终因功力不济，未能持之以恒给力研究，

船舶操纵

4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。 4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。图中信息A 为本船运动状态，信息B 为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。 20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。目标设定预测模型操船信息模型设定正确得到必要信息决定优先顺序指令N N Y Y Y N 螺旋桨转速舵角锚的使用缆的使用拖船的使用 A B C D 图4–25 船舶操纵流程图 4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。 1. 自动操舵系统人船操纵环境图4–24 船舶操纵系统图4–25 船舶操纵流程图 A B C D N N N Y Y Y 目标设定预测模型操船信息模型设定正确得到必要信息决定优先系列预测模型

智慧树知到《数学建模与系统仿真》章节测试答案

第一章单元测试 1、数学模型是对于现实世界的一个特定对象，一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的假设，运用适当的数学工具，得到一个数学结构． A:错 B:对答案:【对】 2、数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践．即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后，将实际问题用数学方式表达，建立起数学模型，然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解，是对实际问题的完全解答和真实反映，结果真实可靠。 A:对 B:错答案:【错】 3、数学模型是用数学符号、数学公式、程序、图、表等刻画客观事物的本质属性与内在联系的理想化表述. 数学建模就是建立数学模型的全过程(包括表述、求解、解释、检验). A:对 B:错答案:【对】 4、数学模型(Mathematical Model):重过程；数学建模(Mathematical Modeling):重结果。 A:错 B:对答案:【错】 5、人口增长的Logistic模型，人口增长过程是先慢后快。 A:错 B:对

答案:【错】 6、MATLAB的主要功能有 A:符号计算 B:绘图功能 C:与其它程序语言交互的接口 D:数值计算答案:【符号计算; 绘图功能; 与其它程序语言交互的接口; 数值计算】 7、Mathematica的基本功能有 A:语言功能（Programing Language) B:符号运算（Algebric Computation） C:数值运算（Numeric Computation） D:图像处理（Graphics ）答案:【语言功能（Programing Language); 符号运算（Algebric Computation）; 数值运算（Numeric Computation）; 图像处理（Graphics ）】 8、数值计算是下列哪些软件的一个主要功能A:Maple

船舶常识之二

船舶常识之二------船舶设备（上）浪迹天涯作为一艘船舶，特别是远洋船舶，无论是货船还是客船，为了航行、停泊、装载、运输的需要，为了船舶在营运中的安全，按照船舶建造规范的要求和相关国际公约的要求，必须具有和配备各种各样相关的设备，这些设备根据用途的不同，分别安装在不同的位置，分属于不同的船舶设备家族，并分别由船上相关的不同部门进行管理，维护和使用。从船舶的建制方面，货船上一般分为三个部门：甲板部，轮机部、业务部，客船上还有客运部。各部门人员的组成及所分管执掌的工作范围已在拙文《船舶常识之一---船舶建制》中做了介绍。船舶设备，根据执掌部门的不同和安装的位置，习惯上分为机舱设备和甲板设备。各种设备，根据其用途不同，可大体分为：动力与操纵设备，系泊设备、助航设备，通讯设备、装卸设备、消防设备、救生设备，防污染设备、生活设备等。动力与操纵设备MOVING AND MANOEUVRING EQUIPMENTS 动力与操纵设备是船舶最基本的设备，主要用于控制船舶航行，停泊（包括靠泊和锚泊）等各种状态，是船舶最主要的设备。一般认为，操纵设备主要包括四机一炉，即船舶主机，辅机、舵机、锚机、锅炉，并有其他的辅助设备。主机MAIN ENGINE

主机，是船舶的最主要的动力设备，装于机舱，由轮机部负责使用，操纵、保养和维修，具体责任人是船舶大管轮。现代船舶的主机都是四冲程低速柴油机，根据主机的机型不同，有五缸机，和六缸机，吨位较大的船舶绝大部分的主机都是六缸机，四缸机与五缸机已经不多见。根据船舶种类和吨位的大小，主机的功率也不相等。比如，同样吨位的船舶，集装箱船比散货船的功率就大得多。主机的作用是带动船尾船体外面的螺旋浆旋转，作为船舶的推进动力。主机与螺旋浆之间通过尾轴连接。在商船上，一艘船舶一般只装有一台主机。与主机配套的辅助设备还有供主机使用的各种供油管路、油泵，水泵、压缩空气系统，排烟系统，冷却系统等。现代船舶，主机的启动和操纵一般分为三种方式： 1．驾驶台遥控操纵驾驶台遥控操作，也称驾机合一，是机舱将主机按程序备妥后，通过转换开关，将机舱操纵方式转到驾驭台操纵。这样在驾驶台上，驾驶人员可以直接通过对车钟的操作来达到对主机的各种操作。 2. 机舱控制室操纵这是最基本的操纵方式，是在机舱控制室内对主机进行操纵，也是属于遥控操纵方式。当驾驶台需要用车时，通过车钟将所需要的车速传到机舱，机舱人员（一般值班轮机员）立即按照驾驭台的指令，开出驾驶台所要求的车速，并发出回复的信号。 3．机旁操纵

数学建模算法整理

数学建模常用算法 1.大多数建模赛题中都离不开计算机仿真，随机性模拟是非常常见的算法之一。举个例子就是97 年的A 题，每个零件都有自己的标定值，也都有自己的容差等级，而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案，根本不可能去求解析解，那如何去找到最优的方案呢？随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法，在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案，然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案，从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问，要求设计一种更好的方案，首先方案的优劣取决于很多复杂的因素，同样不可能刻画出一个模型进行求解，只能靠随机仿真模拟。 1.1 蒙特卡罗算法蒙特卡罗模拟就是随机数相关的东西，你只要知道随机数是怎么得到。其它的事就要好办了。 rand(m,n)产生m*n均匀随机数。

ex: 用概率方法求pi N=100000; x=rand(N,1); y=rand(N,1); count=0; for i=1:N if (x(i)^2+y(i)^2<=1) count=count+1; end end PI=4*count/N 试给出下面赌博中的蒙特卡洛模拟在一次旅游途中，小王看到有人用20枚签(其中10枚标有5分分值，10枚标有10分分值)设赌。让游客从中抽出10枚，以10枚签的分值总和为奖罚金额，见表1 表1 分值 50，100 55，95 60，65，85，90 70，75，80

奖罚金额奖100元奖10元不奖不罚罚1元你看，有奖有罚，在11个分值中有4个分值可以获奖，且最高奖额为100元；只有3个分值要受罚，而罚额仅为1元，很有吸引力吧？怪不得有些游客摩拳擦掌，跃跃欲试。那么这些奖是不是这么好拿呢？试分析此游戏中，谁是真正的赢家？ %%假设前10个分值为5，后10个分值为10 income=0; %% 收入 n=10000; %% 模拟次数,即有n个人参加游戏 for i=1:n a=randperm(20); a=a(1:10); b=find(a>10); %%10分分值的 sumb=length(b)*10+(10-length(b))*5; if sumb==50||sumb==100 income=income-100; elseif sumb==55||sumb==95 income=income-10; elseif sumb==70||sumb==75||sumb==80 income=income+1;