船舶侧推器及其控制系统的研究与仿真

目前阶段,船舶行业发展呈现出大型化、专用化以及高速化的基本特征,而海上运输与河运交通愈加频繁与拥挤,容易在港口内部出现碰撞等诸多海难事故。在这种情况下,对于船舶操纵性能提出了较高的要求。在港内航行期间,船舶的船速不高,且水域会受到一定程度的限制,需借助侧推器,才能够不断优化船舶操纵的性能。侧推器是船舶行进中重要的辅助推进装置,能够帮助船舶顺利进出狭窄的航道,与舵面相互配合保证航向的稳定性,不断优化船舶零航速亦或是低航速条件下的操作能力与安全性能。本文将侧推器应用于船舶设计中具有一定的现实意义,能够为大型船舶的行驶提供必要保障。     

船舶航行器活塞式发动机效率优化分析与研究

为解决船舶航行器活塞式发动机效率较低的不足,提出了航行器活塞式发动机效率优化分析与研究。基于航行器活塞式发动机的充气方式优化,提高航行器活塞式发动机的热效率,降低发动机机械运行阻力实现运转高速化,完成了航行器活塞式发动机效率优化。试验数据表明,提出的优化方法,较未进行优化的船舶航行器活塞式发动机,发动机效率提升8.25%,适合船舶航行器使用。     

侧向推进器故障案例分析解决

侧向推进器简称侧推器,是一种横向推进装臵,其浆叶安装在贯穿船体的横向导管内,浆叶旋转时产生的水流对船舶产生横向推力。是船舶操纵的重要设备,其与车、舵配合作为船舶靠离码头、转向、精准定位等船舶操纵的主要手段,极大的提高船舶操纵的灵活性和可靠性,在客滚船、平台服务三用拖轮上得到广泛应用。一般侧推器的螺旋桨是由柴油机或电动机直接驱动。使用电动机驱动的侧推器因为功率大,控制系统复杂,是船上使用、管理的薄弱环节。     

控制船舶轴系纵向振动的动力吸振器参数优化研究(英文)

在船舶轴系中安装动力吸振器是减小船舶轴系纵向振动的有效方法,而动力吸振器的参数合理优化配置是控制轴系纵向振动的重要手段。将船舶轴系等效为多自由度系统,基于有限单元法建立船舶轴系纵向振动运动模型,并通过加装动力吸振器用于控制船舶轴系纵向振动。运用重分析方法求解轴系运动方程得到推力轴承处的力传递率和能量传递率,将二者作为评价动力吸振器对轴系振动控制效果的指标。在研究轴系响应频率范围内,提出将求解全局最优解较强的遗传算法与多目标优化算法相结合以优化动力吸振器参数;并且研究特定共振峰消减的参数优化问题。最后通过算例,比较不同目标函数以及动力吸振器不同安装位置对轴系纵向振动控制的影响,验证文中优化算法的可行性。     

一种集成式可视化遥测遥控航标灯器应用探讨

随着港口船舶流量增长,通航密度和船舶会遇率急剧上升,船舶碰撞航标及船舶之间碰撞的事故时有发生。本文介绍了一种集成式带有实时监控、录像储存、拍照储存等功能的遥测遥控航标灯器,评估了该航标灯器的实验使用效果,并对其应用进行探讨。     

船舶齿轮箱用磁流变弹性体动力吸振器的仿真研究

船舶齿轮箱是船舶动力装置的重要传动装置,同时齿轮箱振动又是船舶振动的主要振源之一。因此,对其安装有效的吸振装置很有必要。本文设计了一款用于齿轮箱吸振的磁流变弹性体动力吸振器模型,通过ANSYS软件对其进行不同激励电流下的模态分析和热力学分析。结果表明,该吸振器拥有较宽的移频特性,能够有效控制齿轮箱的振动,同时该模型在强制对流工况下工作性能较好。     

侧推器启动故障实例

正0引言在船舶操纵中,侧推器对提高船舶操纵机动性起到重要作用。电力驱动侧推器以其安全可靠、操纵简单等优点得到广泛运用。因电力驱动使用的电机功率大,可靠的启动成为电力驱动侧推器的设计重点。电力驱动侧推器常用的启动方式有:直接启动(适用电容量小,一般极少采用)、自耦变压启动、     

筒形大力值惯性式电磁作动器优化及性能分析

作动器是主动控制的重要动力部件,用于船舶推进轴系主动控制的作动器对低频范围的输出力值有较高要求。本文以电磁作动器为研究对象,建立动力学模型,利用Ansoft Maxwell对该电磁作动器进行磁路优化分析,确定该电磁作动器具有最优磁路尺寸。通过电磁作动器仿真计算得到的电磁力大小与实际测试出的电磁力大小基本相等,证实该电磁作动器建模仿真方法的正确性。得到电磁作动器的最佳频率输出范围,说明电磁作动器具有低频大力值输出的特点。该作动器的优化方法及性能分析为船舶推进轴系等结构的低频大力值主动控制提供了理论及技术支撑。     

关于船舶靠离泊中侧推器使用的注意事项

通过对船舶侧推器构造的介绍、效应的分析及在引航工作中对侧推器实际使用经验的总结,提出船舶港内靠离泊时侧推器使用的注意事项,为侧推器的实际操纵提供有力帮助。     

船舶电站自动调频调载系统的设计与实现

船舶电站自动化是未来船舶发展的一个重要方向,自动调频调载功能是船舶电站自动化一个重要的功能。本文对船舶电站的自动调频调系统的设计和实现进行研究,对调频调载的原理、实现方法、硬件电路和软件流程进行了设计。系统采用DSP作为控制器,通过传感器采集船舶电站系统的电压、电流和频率等实时数据,DSP根据功率偏差和频率偏差的综合信号,对调速器发出相应的调节信号,使其进行加速或减速,完成对船舶电站的自动调频和调载功能。     

船舶侧推器修理工艺的优化

侧推器作为船舶的辅助操作装置,广泛应用于船舶操纵。因其复杂的结构以及精密的内部构造等因素,侧推器的检修工作对维修场地、检修工期、吊运安装等都有十分严格的要求,往往会造成维修成本高、船舶在坞修理周期长等影响。文章对侧推器的检修工艺等进行了优化,达到节约成本、缩短维修周期的目的。     

基于CS31总线的双冗余船舶电力推进控制系统设计

文章采用ABB的AC500系列PLC进行了基于CS31总线的双冗余船舶推进控制系统设计,介绍了控制器、通讯总线、电源和部分重要接口的硬件冗余实现方案,陈述了双冗余船舶电力推进控制系统的推进和舵桨控制接口,阐述了电力推进控制系统的功能。文章设计方案实现了推进控制系统的热冗余,即某一器件故障时能不停机自动切换至备用的器件工作,明显提高了船舶的安全性和可靠性,对电力推进船舶的智能化和无人化发展具有重要的意义。     

磁罗经中磁钢的磁矩及单位换算

船舶法定检验规则中明确规定,磁罗经是船舶配套不可缺少的导航仪器。磁罗经罗盘所用磁钢的磁矩M和矫顽力Hc的量值,是磁钢的两项重要指标。在磁罗经国际技术条件中有明确要求。     

云平台环境下船舶信息资源共享方法分析

云计算平台在船舶通信与信息共享领域发挥着重要的作用,在云计算平台环境下设计了一种基于Mediator中介器的船舶信息资源共享方法研究。分析了云平台下船舶信息资源共享的基本模式,并利用船舶Mediator节点构成了一个海上信息资源共享通信网络;给出了依托于节点架构设定的信息资源共享流程,并采用了公钥与私钥相结合的载密方式,提高船舶数据资源共享时的安全性。仿真实验结果表明,提出的信息资源共享方案的效率更高,并且能够使船舶通信系统的均衡负载值保持在一个较低的水平。     

船舶侧推器基于PLC的控制系统设计

根据船舶侧推器的控制要求,在发电机、侧推器主开关、液压伺服系统、侧推器、集控室和驾驶台以及驾驶台侧翼控制台的硬件基础上,设计一套以PLC控制系统替代原有线路板和继电器的船舶侧推器控制系统.     

船用磁流变弹性体动力吸振器的性能研究

文章针对船舶推进轴系纵振的振动控制进行了研究,结合磁流变弹性体结构特点,通过利用磁流变弹性体的剪切模量可调特性提出一种新型船用磁流变弹性体动力吸振器的思想,实现变转速工况下对船舶轴系纵向振动的有效控制。加工装配出相应的动力吸振器,对其进行移频特性试验测试,并对磁流变弹性体动力吸振器固有频率的影响规律进行了研究,可为船舶轴系振动控制提供理论和工程依据。     

多电平变流器对船舶电力推进系统机动性特性影响分析

船舶机动性指的是船舶收到指令到改变自身航行状态的响应能力,机动性是衡量船舶性能的重要指标之一。船舶电力推进系统的性能直接决定了船舶的机动性。多电平变流器是一种电路拓扑和调制方式相结合的功率放大设备,在电机驱动方面具有动态响应快、控制更直接、反馈更方便等优点,被广泛应用于大功率应用场景中。本文对多电平电流器的拓扑和调制策略进行研究,在此基础上,分析变流器对船舶电力推进系统机动性的影响。     

闭环增益成型算法在运动控制器中的应用

我国内河众多,海上疆域广大,蕴含着丰富的石油、天然气、可燃冰、有色金属等资源,因此,对海洋资源的开发以及海上航运业的发展成为国家的战略规划重点。舰船与海上作业平台作为主要的开发工具,其设计与制造质量具有重要意义,尤其对于高速化、大型化船舶的运动控制。船舶在海上受到的干扰力较多,本文针对船舶的运动过程建立模型,并结合闭环增益成型算法设计一种船舶运动控制器,并基于Matlab进行了船舶运动控制器的仿真试验。     

船舶运动安稳期预报技术综述

船舶运动安稳期的准确预报对提高舰载直升机着舰、无人水下航行器的布放与回收等海上作业的作业效率具有重要影响。首先,通过模拟计算说明进行船舶运动安稳期预报的可行性;其次,对国内外船舶运动安稳期预报技术的研究现状进行回顾与总结,进而阐述船舶运动安稳期预报技术的原理;再次,对船舶运动安稳期预报技术的3个主要环节:波浪测量及波浪场重构技术、波浪传播预报技术以及船舶运动预报技术进行分析。最后,对未来船舶运动安稳期预报技术的发展予以了展望。     

近岸环境下船舶侧推器的水动力性能数值分析

对船舶在近岸环境下航行时侧推器的水动力性能进行数值模拟研究。建立艏艉侧推器与船体的整体模型,利用基于RANS方程求解的粘性流数值方法,采用MRF模型,计算不同航速下艏艉侧推器的性能参数、侧推器附近流场,以及船舶在近岸航行时的横向力与艏摇力矩。结果表明,近岸航行时侧推器的实际效能会因船速的变化而变化,船速的不断增加会使船舶与岸壁之间的吸引力超过侧推器的推力,从而导致碰撞。