单片机在船舶主机转速测量中的应用研究

本文研究以单片机为核心,以磁电式转速传感器做探头的转速测量装置.介绍了主机转速测量装置的技术要求、系统组成及转速信号的获取原理.给出了转速信号处理电路及工作原理,有着广泛的应用场合和使用价值.     

复杂结构船舶主机转速智能调控系统

在船舶航行过程中,船舶主机的控制效果直接影响着船舶的安全性。当前船舶主机转速智能调控系统由于计算能力较大,导致主机转速调控耗时过长,构建复杂结构船舶主机转速智能调控系统。将原有系统中央控制芯片更换为PIC18F系列芯片,增设隔离驱动芯片,优化系统硬件驱动性能。设定船舶主机转速目标函数,根据此函数结合PID控制算法,构建模糊控制器,实现转速调控。至此,复杂结构船舶主机转速智能调控系统设计完成。构建系统测试环节,经功能测试与性能测试两部分证实,此系统符合当前使用要求,且可有效降低主机转速调控耗时。     

船舶主机快速通过转速禁区的方法及计算验证

受全球气候变暖、资源危机、贸易保护主义影响,节能降耗、转型升级、创新发展是船舶行业发展的必经之路。国际海事组织IMO推出了船舶能效设计指数EEDI并于2013年1月1日正式生效^[1]。该法案的生效对于船舶主机功率点的选择产生了较大影响,运营方纷纷选择主机降功率使用以满足EEDI要求。然而主机在降功率使用的情况下,加速性能显著降低,无法快速通过转速禁区,使船舶轴系的安全性产生了巨大的隐患。该文在对转速禁区内主机加速性能下降的现象进行了理论分析,并从主机控制系统、螺旋桨设计、轴系设计等方向寻求解决方法,最后用计算结果进行验证,使船舶在安全稳定运行的同时能满足各船级社规范要求。     

主机转速传感器设计与分析

本文设计了主机转速信号的处理电路。分析了传感器的工作原理。介绍实验条件及实验数据。该传感器给出转向信号和模拟量、数字量两种形式的转速信号，可满足转速指示及主机遥控系统的需要。     

船舶主机转速信号采集与无线传输模拟系统的设计

船舶主机转速信息是反映船舶工作性能的主要参数之一,也是轮机技术人员监视主机工况的关键信息。本研究介绍了船舶信号采集与无线传输模拟系统的设计过程,及其所运用的各部件的功能和原理,通过设计模拟电路实现了船舶转速信号采集的自动化、无线化,并预测了未来船舶主机检测趋势。在一定的范围内,可以替代现有的转速显示设备或者作为备用设备,并节约了大量的工程和技术成本,实现了远程多种端口对船舶转速实时检测的显示。     

“长亭”轮主机转速故障分析及排除

针对“长亭”轮柴油主机转速加不上去，增压器喘振这一故障，通过发生故障前后的参数对比，以及综合技术分析，判断故障原因，找出解决办法 。     

主机遥控系统转速控制故障探析

对某船主机遥控系统转速控制故障的机理进行了简述,并对故障形成的原因进行了分析和探讨,还从管理的角度提出了一些建议。     

舰船汽轮主机转速的模糊自适应PID控制

舰船航行中汽轮主机工况变化频繁,且经常大幅度操纵改变转速给定值,常规PID转速控制效果不理想。本文引入模糊自适应PID算法,并在ABB AC800M DCS平台完成模糊PID控制器设计的基础上,在AMESim和MATLAB环境中实现液压伺服系统和汽轮主机本体的建模,搭建HIL系统,验证汽轮主机转速模糊自适应PID控制性能并与常规PID控制进行比较,结果表明模糊自适应PID有更好的鲁棒性,可显著减小汽轮主机转速调节的超调和震荡。     

船舶主机车令与转速对应关系探讨

主要分析船舶主机车令与转速的对应关系。介绍了几种典型的柴油机推进装置遥控系统,重点是柴油机与定距桨连接的方式。针对柴油机与定距桨经减速齿轮箱传动的遥控系统,结合柴油机工作特性、推进轴系特性、齿轮箱特性、船员操纵性等影响要素,总结出车令挡位与转速的设定原则,并通过实船案例验证了该设定原则的合理性。     

MAN二冲程柴油主机长期低负荷运行探讨

近几年,航运市场持续低迷,船用燃油价格虽有回落,但航运成本仍然在燃油成本中占比最大。本文以直接驱动螺旋桨运转的MAN二冲程柴油机为例,分降低营运成本及适应货种、航线需要这2种情况进行长期低负荷运行探讨。1技术分析主机长时间低负荷运行,若管理不当,柴油机如果燃油燃烧不良和气缸油过量,会出现缸套、活塞环及活塞环槽过度磨损,扫气箱脏污等问题。     

用CAN总线实现船舶中速机主机遥控系统介绍

较详细地介绍了用CAN总线实现中速机主机遥控系统的构成、功能及控制流程,经实船应用证实该系统结构简单、实时性好、运行稳定可靠。适用于带齿轮箱的中速柴油机的操纵控制。     

基于单片机的主机测速系统设计

传统船舶主机测速采用带相敏元件的异步测速发电机测速,坚固耐用,缺点是精度不高,存在一定的误差。文章基于AT89C52单片机平台对主机磁脉冲测速系统的硬件部分和软件部分进行设计。通过PROTEUS仿真软件,检测了系统的可靠性与合理性,使该测速系统能利用高效的方法对船舶主机转速进行测量和显示。     

某型扫雷舰主机基座阻尼结构优化研究

采用理论计算和试验相结合方法,进行基本钢结构不同阻尼处理形式的减振效果分析,通过基座阻尼结构的优化研究和基座模型阻尼结构的试验研究,选择综合效果好的阻尼结构形式。对其他动力设备基座的阻尼结构优化设计具有较好的借鉴作用。     

船用低速柴油机主轴承盖预紧实验研究

某型低速柴油机主轴承盖在设计时,采用与竖直方向倾斜的轴承盖螺栓,其目的在于:轴承盖螺栓预紧时产生的水平分力使主轴承盖两侧张开,以实现主轴承盖的自动居中定位作用.本文通过主轴承盖张紧和安装实验,验证了主轴承盖在螺栓预紧力作用下能够实现自动居中定位的作用.然后通过有限元分析,研究螺栓预紧载荷与主轴承盖变形量之间的规律,并得到主轴承盖与轴承座接触面之间的摩擦系数,对实验结果进行很好的验证和补充.     

船用低速柴油机主轴承盖预紧实验研究

某型低速柴油机主轴承盖在设计时,采用与竖直方向倾斜的轴承盖螺栓,其目的在于:轴承盖螺栓预紧时产生的水平分力使主轴承盖两侧张开,以实现主轴承盖的自动居中定位作用。本文通过主轴承盖张紧和安装实验,验证了主轴承盖在螺栓预紧力作用下能够实现自动居中定位的作用。然后通过有限元分析,研究螺栓预紧载荷与主轴承盖变形量之间的规律,并得到主轴承盖与轴承座接触面之间的摩擦系数,对实验结果进行很好的验证和补充。     

船舶航速优化算法研究

有效的航速优化算法能够使船舶处于最佳航行状态,从而减少燃油开支,节约运营成本。本文以船舶航速作为研究对象,给出一种基于遗传算法的不定期船舶运输经济航速优化方法,实现了航线不变情况下,不定期船舶运输的航速优化问题。     

船舶发动机瞬时转速预测方法研究

由于传统发动机瞬时转速预测方法存在预测误差大的缺点,提出船舶发动机瞬时转速预测方法研究。根据燃气的流量模型和预测流程,构建船舶发动机流体力学函数模型,在分析船用发动机结构示意图的基础上,建立发动机瞬时转速微分方程,并依托船舶发动机瞬时转速预测误差的分析,实现船舶发动机瞬时转速的预测。结果表明,与2种传统预测方法相比,提出的预测方法具有较高的预测能力,瞬时转速的预测误差值分别降低了86%和77%,提高了船舶发动机瞬时转速预测的准确性。     

船用低速柴油机SCR系统的设计优化与试验分析

由于船舶机舱空间狭小,因此布置用于二冲程柴油机的SCR反应器和其管道较为困难.利用CFD模拟了在100％负荷下SCR反应器之前的尿素雾滴和排气的混合过程.模拟结果表明,当6S35ME-B9 SCR系统的旋转角和护盖展开角分别为15°和75°时,尿素与排气在较短的距离内能够形成良好的混合,并且整个系统压降小于1.4 kPa.对安装有SCR系统的6S35ME-B9柴油机进行了 100 h的测试,结果表明NOx排放从18.15 g/kWh降低到3.17 g/kWh.针对6S35ME-B9柴油机的SCR系统的设计和试验可以为实船上的SCR系统提供理论和应用基础.     

基于Agent理论的船舶主机控制研究

针对船舶主机智能化的发展趋势,提出了一个基于Agent的智能控制的船舶主机Agent体系结构,并对其组成部分和功能特性做了初步探讨,为实现全船多Agent系统(MAS)奠定了基础。