直翼槳能夠在不改變轉(zhuǎn)速的情況下實(shí)現(xiàn)推力大小和方向無(wú)極可調(diào),因而被廣泛應(yīng)用于高動(dòng)力定位控制要求的場(chǎng)合。然而配套的直翼槳裝置往往都是引進(jìn)設(shè)備,供貨周期長(zhǎng),因此在船舶設(shè)計(jì)階段,一般并不具備動(dòng)力定位控制裝置與直翼槳實(shí)物聯(lián)調(diào)的條件。直翼槳模擬器的開發(fā)可彌補(bǔ)這一缺陷。文章以直翼槳水動(dòng)力性能研究為基礎(chǔ),通過(guò)映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)推力矢量與控制點(diǎn)信息之間的解算,模擬直翼槳的工作性能,從而為接口調(diào)試、協(xié)同控制算法驗(yàn)證及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供條件。 

【文章來(lái)源】：船舶. 2020,31(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

直翼槳推力隨控制點(diǎn)變化圖

考慮到實(shí)船上,引進(jìn)設(shè)備直翼槳提供接口信息是推力大小和方向,因而本裝置開發(fā)中控制指令的調(diào)制與映射關(guān)系由直翼槳模擬器來(lái)實(shí)現(xiàn)。直翼槳的輸入/輸出指令調(diào)制與映射關(guān)系如圖2所示。模擬器需要從動(dòng)力定位控制裝置獲取左、右舷直翼槳的推力大小T和推力方向角度α組成的控制指令[T,α],附加水流入口速度及當(dāng)前轉(zhuǎn)速后,由水動(dòng)力性能推導(dǎo)求解出控制點(diǎn)偏心率、偏轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)矩、輸出功率、輸入功率、效率等信息,其中控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的偏心率e與偏轉(zhuǎn)角度β組成[e,β]底層控制指令作用于直翼槳,最終推進(jìn)器將實(shí)際產(chǎn)生的主推力大小和方向信息發(fā)送回動(dòng)力定位控制裝置,實(shí)現(xiàn)控制閉環(huán)。

通過(guò)邊界條件設(shè)定,采用動(dòng)網(wǎng)格進(jìn)行推進(jìn)器CFD仿真,可得到推進(jìn)器在不同偏心率(e=0.4、0.5、0.6、0.7、0.8)下的水動(dòng)力性能參數(shù)曲線如圖4所示[3]�？紤]仿真樣本數(shù)量有限,對(duì)不同偏心率下主推力隨著水流入口速度變化的曲線進(jìn)行3次多項(xiàng)式擬合,擬合得到的多項(xiàng)式系數(shù)如表1所示:

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]裝有擺線推進(jìn)器動(dòng)力定位推力分配研究[D]. 李金圃.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]擺線推進(jìn)器結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)化研究[D]. 陳先進(jìn).浙江大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3398709