人船系統(tǒng)平穩(wěn)狀態(tài)的失效機(jī)理及控制模式研究.pdf

1、船舶數(shù)量的增多、噸位的增大及航速的提高對(duì)海上交通安全提出了更高的要求，有待于對(duì)事故的發(fā)生機(jī)理和控制模式作進(jìn)一步研究。論文以安全系統(tǒng)工程學(xué)的邏輯思維，從人、船及環(huán)境影響的角度對(duì)船舶航行的平穩(wěn)狀態(tài)失效機(jī)理及其控制模式作了系統(tǒng)研究，同時(shí)基于理論成果研發(fā)了船舶安全評(píng)估與管理信息系統(tǒng)。為預(yù)防和減少海上交通事故提供理論依據(jù)和實(shí)踐保障。 論文在統(tǒng)計(jì)分析船舶安全事故的基礎(chǔ)上，對(duì)碰撞事故致因源進(jìn)行相關(guān)度分析，追溯了船舶操縱人因失效的根原因，建立了

2、遠(yuǎn)洋船員機(jī)體功能Markov狀態(tài)鏈，并進(jìn)行了仿真；把神經(jīng)元工程化對(duì)人的行為過(guò)程失效進(jìn)行分析，建立了時(shí)變行為可靠度的計(jì)算模型，提出了船員適航度概念及計(jì)算模型，對(duì)適航度的更新模式和維護(hù)方式進(jìn)行了分析，并建立了基于電路原理的適航度維護(hù)模型，對(duì)船員的適航性響應(yīng)輸出進(jìn)行了仿真。 從人船協(xié)調(diào)控制角度，利用AHP法對(duì)船舶人機(jī)功能合理分配進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)大洋航行、近海域航行和港口區(qū)航行的安全控制模式進(jìn)行研究；在人船平穩(wěn)狀態(tài)的控制特性中，根據(jù)人的傳遞

3、函數(shù)數(shù)學(xué)模型、船舶控制的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型，建立了人船一體化的閉環(huán)控制數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其輸出狀態(tài)進(jìn)行了仿真分析。為了進(jìn)一步分析人的行為輸出過(guò)程，利用最小二次型法對(duì)其仿真分析。 針對(duì)設(shè)備狀態(tài)對(duì)船舶操縱性能的重要影響，論文在統(tǒng)計(jì)分析了船舶設(shè)備故障的基礎(chǔ)上，利用狀態(tài)空間耦合理論對(duì)船舶人機(jī)系統(tǒng)故障轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行了計(jì)算；基于可靠性和經(jīng)濟(jì)性，建立了設(shè)備備件和設(shè)備維修的優(yōu)化模型，并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。 最后，根據(jù)船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，利用龍格一庫(kù)塔