本文關(guān)鍵詞：船舶減搖水艙測試系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究

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【摘要】：減搖水艙是現(xiàn)階段船舶減搖中重要的減搖裝置之一，主要適用于零航速或者行駛速度較慢的船舶中，減搖水艙按照結(jié)構(gòu)形式可以分為U型減搖水艙和槽型減搖水艙，而U型減搖水艙又可以分為主動式減搖水艙、被動式減搖水艙和可控被動式減搖水艙三種。 可控被動式減搖水艙在多種航速下都有一定的減搖性能，運用少量的能量通過對安裝在兩邊艙底部水閥或氣閥進(jìn)行控制，來達(dá)到對艙內(nèi)流體橫搖控制的目的，使水艙內(nèi)的液體總是集中在船舶向上運動的一側(cè)，為船體產(chǎn)生一個穩(wěn)定的力矩，從而避免在非諧搖區(qū)中出現(xiàn)幅值變大的現(xiàn)象，以此方式來達(dá)到改變水艙的固有周期目的。 減搖水艙試驗臺架是研究和設(shè)計減搖水艙的重要設(shè)備之一。它可以模擬實際船舶在海上航行的運動情況，并從它的運動中研究水艙的運動和控制規(guī)律，，為實際控制方式提供更為可靠的各種參數(shù)。 本論文介紹了減搖水艙試驗臺架整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和控制系統(tǒng)硬件的選取，并詳細(xì)介紹了試驗臺架中U型水艙結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理以及尺寸的設(shè)計，對U型水艙的運行規(guī)律進(jìn)行了深入的分析和研究。 為了實現(xiàn)對水艙自動控制算法中數(shù)據(jù)的采集、分析，運算，并對水艙閥門做出相應(yīng)的控制，論文根據(jù)研究需要對減搖水艙控制原理進(jìn)行了需求分析和功能分析。并提出了一種基于西門子控制模塊及軟件通訊協(xié)議的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。該方案基于高性能、高可靠性的S7-200模塊對系統(tǒng)進(jìn)行分布式設(shè)計，將系統(tǒng)分為中心控制器和人機(jī)交互模塊，并采用了氣閥與水閥同時控制的方式。與常規(guī)控制模式相比，它在控制輸出控制反饋中更加有效，使水艙在實際應(yīng)用中擁有更為良好的減搖效果。 論文最后給出了減搖水艙實驗臺架試驗后的結(jié)果。結(jié)果表明，研制的水艙及控制理論在模擬的海浪中具有一定的減搖效果，本論文的研究對減搖控制理論的及實驗臺架的設(shè)計具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1227523