氣墊船船機槳舵最佳工況匹配及性能優(yōu)化控制技術.pdf

1、氣墊船依靠墊升系統(tǒng)，通過空氣靜壓力的支撐，在航行時可以完全脫離地面或水面，具有獨特的水陸兩棲性，速度快，耐波性好，是現(xiàn)代高性能艦船中的佼佼者。其動力裝置中，主機一般采用燃氣輪機作為原動機；推進器采用空氣螺旋槳以提供氣墊船航行時所需要的推力；采用垂直空氣舵來控制氣墊船的航向。氣墊船船-機-槳-舵系統(tǒng)組成一個能量轉換系統(tǒng)。為使轉換效率最佳，各部件必須配合運行。這就涉及到氣墊船船-機-槳-舵的匹配與優(yōu)化控制問題。
　　本文首先以某型氣墊

2、船為研究對象，采用日本數(shù)學模型建模小組（MMG）提出的分離式建模思想對氣墊船各部件進行建模，并最終建立了氣墊船四自由度運動數(shù)學模型；然后對其直航特性、回轉特性進行了仿真分析，以驗證模型的正確性；在此基礎上設計了PID自動舵控制器，實現(xiàn)了對氣墊船航向的控制。其次，研究了氣墊船船-機-槳-舵匹配的基本原理和方法。結合氣墊船有效馬力曲線、可調距空氣螺旋槳推進特性曲線和燃氣輪機特性曲線，對船、機、槳、舵之間的平衡關系及其匹配計算方法進行了研究，