调距桨静态加载试验装置设计

研制了调距桨装置半实物加载试验装置,包括机械加载装置、加载液压系统和电控系统.该试验装置可模拟调距桨装置在实际航行时所受的各种静态载荷.通过试验模拟加载,可获得桨毂毂桥、叶根螺栓等主要零件的应力与加载负荷的关系及分布情况,并可验证理论分析、仿真计算,为叶根螺栓等零件的优化设计提供依据.     

调距桨推进特性分析及其控制系统设计研究

具体归纳了船舶调距桨推进装置的工作特性及特点，并与定距桨进行了对比分析，总结出适用于可调螺距螺旋桨的三类船舶;在此基础上提出了基于模糊神经网络控制的调距桨控制系统的设计，仿真试验结果表明了调距桨控制系统设计的合理性.     

船机桨匹配性能仿真软件开发

为了简化船机桨匹配的仿真过程,高效分析和管理仿真数据,基于Matlab R2014a和SQL Server2008开发船机桨匹配性能仿真软件,提供人机交互界面设置船机桨匹配参数和控制仿真模型运行,提供数据库存储仿真所需的船机桨参数和仿真试验结果。针对某型船进行典型工况仿真试验,试验结果表明,该软件能较为真实地模拟船机桨匹配性能。     

全燃联合推进装置的配置方案特性分析

利用船机桨配合关系基本原理和公式对大型水面舰船的COGAG装置配合特性进行了分析.计算分析结果表明,COGAG全燃联合推进装置能达到大型水面舰船功率航速和续航力的要求,尤以单机单桨运行时舰船的续航力最大,经济性最好.     

基于测试性建模的调距桨装置电液系统故障诊断

从调距桨装置电液系统测试性分析出发，开展调距桨装置电液系统诊断策略优化研究，使用基于故障概率和信息熵的Rollout算法进行测试序列优化，最终形成一套基于测试性建模的调距桨装置电液系统离线式故障诊断系统，在调距桨装置电液系统试验台架上完成验证，可以正确定位模拟故障，具备指导用户进行现场故障诊断与定位的能力。     

RANS方法预报对转桨定常敞水性能研究

以时均化的雷诺方程结合标准k-ε湍流模式作为控制方程,采用混合面模型(MP)将对转桨非定常问题简化为定常,建立对转桨敞水性能数值模拟方法.开展了两对水下高速航行体用对转桨的敞水性能数值模拟,与试验结果及MRF模型预报结果进行了对比分析,结果表明:两种数值模拟方法均能可靠地预报对转桨的敞水性能,预报精度满足工程应用需要.     

燃燃联合动力装置等功率模式切换过程研究

以某燃燃联合动力装置为研究对象,采用Matlab/Simulink软件对该燃燃联合动力装置进行模块化建模并对该动力装置的稳态过程进行仿真。利用"等功率"方法对单机两桨推进转化为两机两桨推进、两机两桨推进转化为四机两桨推进模式进行分析,得到动力装置主要性能参数的变化规律。     

基于CFD的电力推进系统机桨匹配特性研究

为分析异步电机带定距桨电力推进系统的机桨匹配特性和规律,考虑船舶运营后的污底阻力,通过建立船舶污底与粗糙度的对应关系,数值模拟分析某型电力推进船舶阻力变化规律。基于STAR-CCM+软件建立数值水池,模拟分析常规螺旋桨设计与优化螺旋桨设计下的敞水虚拟试验、阻力虚拟试验和自航虚拟试验结果,结合机桨匹配点设计对实船尺度下的航速性能进行预报。通过研究发现：在船舶设计阶段减小定距螺旋桨的螺距比,可以使得新船的螺旋桨以较轻的负荷运转,从而获得较高的航速性能,对于异步电机带定距桨电力推进船舶机桨匹配设计具有借鉴意义。     

调距桨桨箍组件和整桨静不平衡测量方法

在总结生产实践经验的基础上,对调距桨桨箍组件和整桨静不平衡试验所采用的装置和具体操作方法、步骤、注意事项进行了叙述,同时对桨箍组件和整桨静不平衡试验测量结果的评判、静不平衡量超标后所采取的控制和处置手段进行了分析、阐述,为从事调距桨的工艺设计、生产操作、静不平衡试验、检验的工作人员提供了有益的借鉴和参考。     

基于虚拟样机技术的调距桨仿真研究

首先详细分析了调距桨结构与传动原理的基础,利用三维建模软件UG对调距桨各个部件进行几何建模、装配、并添加约束,形成虚拟样机,然后将其导入动力学分析软件ADAMS中进行动态仿真,并以平面曲线图反映调距桨在给定条件下的运动学特性,进一步验证了调距桨虚拟样机的合理性,为调距桨特性研究与精确控制提供了理论依据.     

水力测功机的新型控制系统

水力测功机作为一种测量设备，其高精度、高自动化是现代需求。本文以某型水力测功机的控制系统为实例，介绍了新型控制系统的性能特点及其优越性。该新型控制系统对目前使用设备的更新换代有借鉴作用。     

基于CAN总线机舱智能监控仪表的设计

针对船舶机舱温度变化大、振动强度高和控制系统复杂等特点,提出了一种基于CAN总线的机舱智能监控仪表,对机舱设备参数进行实时采集、处理和控制.该智能监控仪表主要由SJA1000和AT89S51芯片构成,其硬件电路、软件设计和智能算法在文中做了详细说明.实验表明:该智能监控仪表能较好地监控设备的运行状态,提供准确、可靠、实时的信息.     

大型低速柴油机性能预测动态模型

性能预测模型及其仿真是柴油机设计、电控和故障诊断研究的重要手段。容积法模型能准确反映缸内压力的变化,但计算耗时长。它具有动态仿真的能力,一般应用于稳态仿真。通过对缸内工作过程和涡轮增压器模型的简化,结合曲柄连杆机构动力学模型,建立了以容积法为基础的涡轮增压多缸柴油机动态模型。缸内工作过程以曲轴转角为计算单位,其他部分以时间为计算单位。模型可观测瞬态过程中各主要参数的变化。以6S60MC型船用柴油主机为例,用MATLAB/SIMULINK实现仿真模型,在XEON3.0G工作站进行仿真。仿真结果显示,模型数据与台架试验数据吻合良好,仿真300 s耗时245.4 s,满足实时仿真的要求。     

船舶柴油机轴功率测量系统的设计与实现

简述轴功率测量原理,选定转速传感器和较先进的扭矩遥测仪,实现了数据采集和处理,设计出柴油机轴功率测量系统,通过实船测量,验证了该系统的准确性和可靠性。     

Adaptive vibration isolation system for diesel engine

An active two-stage isolation mounting, on which servo-hydraulic system is used as the actuator (secondary vibration source) and a diesel engine is used as primary vibration source, has been built. The upper mass of the mounting is composed of a 495 diesel and an electrical eddy current dynamometer. The lower mass is divided into four small masses to which servo-hydraulic actuator and rubber isolators are attached. According to the periodical characteristics of diesel vibration signals, a multi-point adaptive strategy based on adaptive comb filtered algorithm is applied to active multi-direction coupled vibrations control for the engine. The experimental results demonstrate that a good suppression in the effective range of phase compensation in secondary path (within 100Hz) at different operation conditions is achieved, and verify that this strategy is effective. The features of the active system, the development activities carried out on the system and experimental results are discussed in the paper.     

虚拟机舱管路布局算法优化设计

针对当前船舶管路布局设计主要依靠经验丰富的设计人员手动敷设完成,为提高管路自动化布局效率,提出了一种基于改进遗传算法的三维空间管路设计方法,以辅助设计者完成管路布局工作。通过在经典遗传算法的整体框架中引入免疫选择机制,增加免疫检测算子和免疫平衡算子,改进了遗传算法仅依靠适应度值选择后代个体易造成算法陷入局部最优解的不足,维护了种群多样性,提高了算法运行效率。以船舶机舱为对象建立虚拟机舱仿真环境,采用栅格法对布局空间进行划分,以十进制浮点数编码方式进行算法编码设计。MATLAB仿真结果验证了改进遗传算法在管路布局优化设计问题上的可行性和搜索效率,采用C#语言编写脚本控制程序,在Unity3D虚拟机舱环境中实现了管路路径的布局设计。     

船舶柴油机转速的线性自抗扰控制

船舶柴油机推进系统包含非线性、时变参数以及柴油机-推进轴系-螺旋桨之间的强耦合作用,难以建立精确的数学模型,且易受到螺旋桨负载扰动的影响,不利于船舶柴油机转速的实时准确控制。针对此问题,将线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）技术应用于船舶柴油机的转速控制系统。首先,基于平均值建模方法建立了某大型低速二冲程船舶柴油机的模型,并分析了转速控制中的不确定因素;然后,针对柴油机的转速控制问题设计了二阶LADRC控制器;最后,以船舶柴油机平均值模型为载体对LADRC的控制性能进行仿真测试,并与经过遗传算法优化的PI控制器进行对比。仿真结果表明,在负载扰动及模型参数改变的情况下LADRC表现出良好的控制性能,并且比PI控制具有更优的扰动抑制能力和鲁棒性。     

CAN网络在机舱自动化系统中的应用研究

在综合分析国内外舰船机舱设备层网络系统的研究现状的基础上，提出了CAN网络机舱自动化系统应用研究的课题，并完成了以下工作：CAN网络系统的研究与分析；CAN网络机舱监测系统实验模型的建立和性能方案的提出；实验模型基本组成单元的软硬件开发与调试。     

智能主机控制系统设计研究

本文介绍了智能主机MAN7S60ME-C电气控制系统的构成、功能,该型主机得到实船应用,相关电气系统图得到船东、船级社认可。研究了智能主机电气控制系统,包括主机控制系统（ECS）构成、各模块单元的布置、主机控制系统供电方案、主机控制系统与其他系统（如机舱监测报警系统、主机遥控系统、全船域网系统等）接口、主机外围辅助系统...     

基于WinCE的嵌入式主机遥控模拟装置设计

提出了一种用于全任务轮机模拟器的半实物主机遥控模拟装置的实现方案,设计并制作了AutoChief C20系统硬件;在Windows Embedded CE 6.0开发环境下,应用Visual Studio.Net 2005开发了人机界面及控制功能。实际应用表明,所开发的系统网络结构简单,具有较高的仿真一致性、实时性、可靠性,满足实时仿真及模拟训练要求。