中速柴油機(jī)動力裝置船舶避險通常采取應(yīng)急換向來實(shí)現(xiàn)螺旋槳快速倒轉(zhuǎn)制動停船。目前,應(yīng)急換向控制一般采用時間或轉(zhuǎn)速原則,導(dǎo)致?lián)Q向過程易出現(xiàn)主機(jī)悶熄或倒車響應(yīng)不及時。為此提出基于船-機(jī)-槳模型的中速柴油機(jī)動力裝置船舶應(yīng)急換向控制方法:根據(jù)動力裝置推進(jìn)耦合以及風(fēng)、浪、流船舶干擾特性,由“XX”實(shí)船試航數(shù)據(jù)和船機(jī)槳技術(shù)參數(shù)建立船-機(jī)-槳數(shù)學(xué)模型,應(yīng)急換向時在模型中引入螺旋槳時域變化值,與主機(jī)起動轉(zhuǎn)矩實(shí)時比較判斷,輸出應(yīng)急換向標(biāo)志至主機(jī)遙控裝置控制執(zhí)行應(yīng)急換向程序。分別對敞水和風(fēng)、浪、流干擾下船舶應(yīng)急換向控制進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并以中速機(jī)動力裝置為控制對象和應(yīng)急換向?yàn)榭刂七^程設(shè)計了應(yīng)急換向控制系統(tǒng)并對控制系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究工作如下:1.以中速柴油機(jī)船舶動力裝置為研究對象,根據(jù)推進(jìn)動力傳遞過程分析柴油主機(jī)、軸系齒輪箱、螺旋槳和船體阻力特性并建立船、機(jī)、槳間的功率和扭矩平衡方程,給出了船舶附加質(zhì)量、伴流干擾、推力減額系數(shù)的求解方法。2.由實(shí)船技術(shù)參數(shù)和試航數(shù)據(jù)建立船-機(jī)-槳系統(tǒng)Matlab/Simulink仿真模型。對比船模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對船-機(jī)槳-模型修正優(yōu)化,同時建立風(fēng)、浪、流對船舶阻力和航速的干擾模型。... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)

7圖 2-2 柴油機(jī)功率隨轉(zhuǎn)速和油門變化曲線圖由柴油機(jī)外特性圖可以看出，根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 n 和供油量 出功率 Pe，由于柴油機(jī)運(yùn)行工況實(shí)時變化，因此，可對所測用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插值來估算不同工況點(diǎn)的主機(jī)功率。BP 算法結(jié)構(gòu)設(shè)置為一個輸入層，兩個隱含層和一個輸出層選用 sigmoid 函數(shù)，輸出層選用 purelin 函數(shù)。根據(jù)計算要(如 1r/min) ，采用 trainbr 學(xué)習(xí)法則對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，依據(jù) rdt 對權(quán)值和閥值進(jìn)行調(diào)整，外特性模型輸入為轉(zhuǎn)速和供油機(jī)功率。根據(jù)柴油機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系可得柴油機(jī)的輸出轉(zhuǎn)

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文9550 /e eM P n油機(jī)主機(jī)及其動力傳遞裝置簡化為繞中心軸線旋轉(zhuǎn)據(jù)動力裝置的扭矩平衡關(guān)系可得：30e p f ednM M M Jdt Me為柴油機(jī)的有效輸出扭矩，Mp負(fù)載扭矩，Mf為軸的轉(zhuǎn)動慣量。油機(jī)負(fù)荷限制特性機(jī)的負(fù)荷限制特性主要指柴油機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)允許工作范圍，為保證柴油機(jī)在緊急制動等機(jī)動工況柴油機(jī)的負(fù)荷限制特性[25]。圖 2-3 中負(fù)荷限制曲線由制曲線組成。轉(zhuǎn)矩限制特性和等排溫限制曲線的不轉(zhuǎn)速工作時間段，對其負(fù)荷限制的主要影響因素也不

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮螺旋槳倒車特性的船舶港內(nèi)操縱數(shù)學(xué)模型及仿真應(yīng)用[J]. 張強(qiáng),張顯庫.  中國造船. 2016(04)
[2]基于船舶動力裝置發(fā)展的新趨勢分析[J]. 李強(qiáng).  中國水運(yùn)(下半月). 2014(07)
[3]大型船舶柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)建模與仿真[J]. 涂環(huán),陳輝.  中國造船. 2014(02)
[4]大型船舶倒車制動性能實(shí)用預(yù)報方法[J]. 沈定安,劉洪梅.  船舶力學(xué). 2011(10)
[5]海洋工程結(jié)構(gòu)物風(fēng)載荷計算方法比較[J]. 岳曉瑞,徐海祥,羅薇,詹成勝.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2011(03)
[6]AMESim仿真技術(shù)在船舶推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 周曉潔,趙同賓,陳金濤,張慶.  船舶工程. 2009(06)
[7]船舶交通系統(tǒng)模擬技術(shù)的開發(fā)與研究[J]. 卓永強(qiáng),方祥麟,陳沈陽.  中國航海. 2008(02)
[8]船舶操縱中各種制動效果的比較[J]. 胡云平.  中國航海. 2007(03)
[9]船舶倒車停船運(yùn)動仿真研究[J]. 陸冬青.  艦船科學(xué)技術(shù). 2007(04)
[10]規(guī)則波中船舶運(yùn)動六自由度數(shù)學(xué)模型[J]. 張秀鳳,尹勇,金一丞.  交通運(yùn)輸工程學(xué)報. 2007(03)

博士論文
[1]船舶柴油推進(jìn)裝置多工況數(shù)學(xué)模型及輪機(jī)實(shí)操評估系統(tǒng)研究[D]. 張巧芬.大連海事大學(xué) 2016
[2]船舶柴油機(jī)推進(jìn)軸系狀態(tài)評價方法的研究[D]. 王宏志.大連海事大學(xué) 2015
[3]船舶運(yùn)動與主推進(jìn)線性變參數(shù)聯(lián)合控制的研究[D]. 袁士春.大連海事大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于最優(yōu)控制的船舶避碰研究[D]. 許蘭.大連海事大學(xué) 2016
[2]船用齒輪箱狀態(tài)評估技術(shù)研究[D]. 程超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]船舶倒車過渡工況仿真分析研究[D]. 黃瑤瑤.武漢理工大學(xué) 2013
[4]風(fēng)流作用下的內(nèi)河船舶領(lǐng)域模型及應(yīng)用研究[D]. 黃寅.武漢理工大學(xué) 2012
[5]分布式低速柴油主機(jī)遙控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 陳歡歡.武漢理工大學(xué) 2012
[6]船機(jī)槳匹配設(shè)計軟件開發(fā)[D]. 王建政.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]船舶運(yùn)動建模與特性仿真研究[D]. 李修強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2010
[8]船舶運(yùn)動的風(fēng)浪影響建模與仿真研究[D]. 孫凌麗.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[9]風(fēng)浪中船舶操縱運(yùn)動建模與仿真[D]. 肖仲明.大連海事大學(xué) 2007
[10]船舶在風(fēng)浪中的操縱運(yùn)動仿真[D]. 滕英祥.大連海事大學(xué) 2004



本文編號：3324205