黄福祥 作品数:14 被引量:17 H指数:3 供职机构: 中国海洋石油总公司 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 交通运输工程 自动化与计算机技术 石油与天然气工程 天文地球 更多>>
基于组合优化算法的ROV控制器参数优化仿真 2023年 为解决有缆水下机器人控制器设计中多参数优化效率低、拟合响应面模型复杂的问题,本文提出了田口法与序列二次规划法结合的优化方案。应用田口正交实验在全局选定初值,将初值代入序列二次规划法进行局部精确收敛。采用田口法的组合优化方案,对有缆水下机器人控制器参数进行优化。仿真验证结果表明,优化后的有缆水下机器人跟踪螺旋路径效果良好,鲁棒性良好;相较于拉丁超立方的组合优化方案,田口法的组合优化方案迭代次数降低了70次,目标函数缩小了23.2%;相较于田口法,速度超调量减小,更具鲁棒性,该组合算法可高效地解决ROV多参数优化问题。 刘培林 田立锋 邱天 李隶辉 黄福祥 阴炳钢 祝港关键词:参数优化 数值仿真 铺管船定位作业时的建模与分析 被引量:8 2011年 建立了J型半潜式铺管起重船非线性船舶运动数学模型和环境模型。采用自然悬链线法得到管道对船舶的近似动态水平作用力模型,给出了随着船体运动管道受到的作用力和管道形状的变化。针对铺管作业时张紧器和管道间的恒张力问题设计了控制器,控制器限制了船舶的运动和管道作用力的变化率,从而使管道和张紧器之间不会出现滑动,保证了铺管作业的安全性。 谢文博 付明玉 陈翠和 黄福祥关键词:舰船工程 动力定位 悬链线 半潜起重船动力定位能力计算方法研究 被引量:1 2011年 采用静态动力定位能力的分析方法,以普通船型动力定位计算原理为基础,研究了双体半潜起重铺管船动力定位能力计算的特点,简要介绍了该船型动力定位能力的计算方法,编制了程序以2×8000t半潜起重铺管船为例进行了实例计算. 俞赟 王琮 罗超 黄福祥关键词:半潜式 起重铺管船 动力定位 基于计算流体动力学的海上气体扩散安全评价 被引量:3 2019年 采用计算流体动力学软件Fluent建立气体扩散模型,对Burro系列试验进行模拟计算,对比分析不同距离监测点体积分数(后文称浓度)最大值以及浓度范围随时间的变化趋势,结果表明模拟值与试验值基本吻合,模型结果略偏保守。利用验证的CFD模型方法对海上气体泄漏扩散事故实例进行船周气体浓度分布研究,分析不同泄漏强度、风速下抢险船安全作业距离,研究表明:浮力和船体阻碍可影响船周气体浓度分布;抢险作业安全距离随泄漏速度的增大而增大,随风速的增大而减小,且受泄漏速度与风速的联合影响。该模型可为海上气体泄漏扩散应急抢险作业安全指导提供参考。 杨政龙 余建星 余建星 吴朝晖 李志刚 李志刚 余杨关键词:计算流体动力学 气体泄漏 风险评估 应急抢险 深水半潜平台系泊仿真作业控制台 本实用新型公开了深水半潜平台系泊仿真作业控制台,包括用于模拟训练的设备和台体,所述台体包括放置于地面的框架组件和立柱,所述框架组件的顶部设有工作台,所述立柱竖直设置,一端固定于所述框架组件,并外伸出框架组件;所述包括主驾... 刘培林 黄福祥 李隶辉 陈渊明 昝英飞 喻龙 阴炳钢 袁利毫文献传递 水下狭窄环境中ROV的自主返回控制 被引量:1 2022年 为满足缆控水下机器人(remotely operated vehicle,ROV)在水下狭窄环境中作业完毕后的顺利回收需求,研究仿真ROV的路径跟踪以及动力定位系统。基于非对称ROV构建数学模型,利用李雅普诺夫函数,采用反向递推和反馈线性化,设计了基于反步法的自适应控制器。该控制器通过反馈线性化,将已知非线性参数转化成线性参数,不确定的非线性参数应用自适应控制律进行放宽。通过仿真对该控制器应用于ROV的可行性进行验证表明:基于反步自适应控制以及视线导引的算法,ROV在水下狭窄环境中路径跟踪效果良好,动力定位稳定,鲁棒性良好,能够很好地解决ROV模型的不确定性与非线性问题。该控制器为ROV在水下狭窄环境中的回收作业提供了很好的解决方案。 昝英飞 邱天 袁利毫 王会峰 黄福祥 阴炳钢关键词:动力定位 数值仿真 李雅普诺夫函数 吸力锚飞溅区吊装入水速度影响分析 2021年 针对吸力锚吊装作业跨越飞溅区时的动力学问题,本文基于雷诺时间平均Navier-Stokes(RANS)方程,采用流体体积函数法求解多相流,对在不规则波浪中不同吊装速度下缆绳拉力与吊物运动进行了分析。通过数值结果与工程实测数据进行对比,验证数学模型的准确性,并研究动态影响因子、特征拉力和运动参数随傅汝德数和速度的变化。结果表明:在实际吊装速度为0.1~0.7 m/s时,即使缆绳的拉力和结构物的运动呈非线性变化,吊装作业中缆绳也不会发生松弛;随着吊装速度的增加,纵向和横向位移的均值增加,最大可达-1.204 m。结构物的横摇和纵摇加剧,而艏摇减弱,但吊装速度最大时艏摇角仍大于0.25°。研究表明:在吊装作业中应当充分考虑吸力锚的水平面非对称运动,仅对其垂向运动进行仿真是不合理的。 昝英飞 郭睿男 韩端锋 黄福祥 罗超 贾辉关键词:吸力锚 吊装作业 飞溅区 海上吊物六自由度系统动力学特性分析 被引量:3 2018年 以海上吊物系统为研究对象,考虑长方体吊物模型六自由度的运动和风载荷,建立广义坐标的第二类拉格朗日方程,并利用高阶的龙格-库塔方法求解该方程。根据牛顿第二定律,推导出吊绳动张力计算公式,对不同吊绳长度、不同起吊速度、不同激励频率时的吊绳摆角、吊物转动角度和动张力进行分析。结果表明:吊绳长度、起吊速度和激励频率的变化均对吊物的摆角和吊绳动张力产生很大影响;吊物的升降对吊绳摆动、吊物转动和吊绳中的动张力有抑制作用,且起升速度越大,对吊物系统的抑制效果越明显,可以通过控制起吊速度和时间来减小吊重的摆动;当激励频率接近于吊物系统特征频率时,会发生共振,因此起吊作业中需要选择合适的吊索长度来避开共振区。 黄福祥 马越 白旭 袁利毫 周桐 昝英飞关键词:六自由度运动 数值仿真 动力定位船桨-桨干扰建模及分析 2019年 针对动力定位船舶带有数量众多推进器的特点,展开动力定位船桨间干扰的研究。采用基于RANS方程和RNG k ε湍流模型,结合滑移网格处理旋转流动的数值计算方法,首先展开螺旋桨敞水特性的计算,然后采用控制变量的研究方法先后研究了不同间距,不同方位角和不同进速下的螺旋桨推力减额。并与前人的试验结果进行比较,验证了计算的有效性。相关分析结果为推进器布置和动力定位船推力分配算法的研究提供了基础和依据,具有良好的工程应用价值。 黄福祥 吴昌楠 李想 李新飞 李隶辉 阴炳钢关键词:数值模拟 一种起重船吊装仿真作业控制台 本实用新型公开了一种起重船吊装仿真作业控制台,包括台体和设置于台体的仿真训练系统,所述台体的中部设有中间操控台,中间操控台两侧的台体上分别设有驾驶员工作台;所述仿真训练系统包括电视墙显示器、触控显示器和控制系统,所述电视... 阴炳钢 李隶辉 鞠朋朋 田立锋 黄福祥 李晶晶 刘志华 梁仕学 李立红