螺旋槳負(fù)載特性的半實(shí)物仿真平臺研究.pdf

1、為了研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)，大連海事大學(xué)建立了吊艙式船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室采用推進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載電機(jī)構(gòu)成的對拖系統(tǒng)來模擬實(shí)船推進(jìn)電機(jī)帶螺旋槳的工作情況。為了使電力推進(jìn)系統(tǒng)最大程度上符合實(shí)船運(yùn)行情況，就需要為推進(jìn)電機(jī)提供最大程度上模擬實(shí)船螺旋槳特性的負(fù)載。船舶操縱過程中螺旋槳的工作特性很復(fù)雜，再加上風(fēng)浪流對船舶的干擾作用，將會嚴(yán)重影響螺旋槳的推進(jìn)特性。因此控制負(fù)載電機(jī)，使其模擬螺旋槳在實(shí)船環(huán)境下的工作特性，為推進(jìn)電機(jī)提供負(fù)載，對研究船舶

2、電力推進(jìn)系統(tǒng)的動靜態(tài)性能則顯得尤為重要。
　　 本文根據(jù)本校船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)際需要，以螺旋槳負(fù)載特性的半實(shí)物仿真平臺為研究對象，分為軟件仿真和硬件平臺兩部分。軟件仿真在LabVIEW中完成，從螺旋槳的四象限模型出發(fā)，對拖式吊艙推進(jìn)器進(jìn)行了建模。以雙吊艙推進(jìn)系統(tǒng)為仿真對象，建立了吊艙推進(jìn)船舶的平面運(yùn)動模型和模擬海況的風(fēng)浪流干擾模型。在拖式吊艙推進(jìn)器的建模方面，將螺旋槳、艙體與支架組成的吊艙本體分別建模，再考慮螺旋槳對

3、吊艙本體的影響。在船舶運(yùn)動模型方面，采用了針對吊艙推進(jìn)船舶特殊船型的Woodward公式來計(jì)算船體水動力系數(shù)。在風(fēng)力干擾模型方面，采用了考慮風(fēng)速廓線影響的藤原公式，并在其基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。在浪力干擾模型方面，使用了JONSWAP波譜。將流對船體的干擾，歸入船體水動力的計(jì)算中。
　　 設(shè)計(jì)了信號采集和輸出程序，通過數(shù)據(jù)采集卡NI PXIe-6356為仿真程序提供輸入信號，并將程序輸出的控制信號送給控制負(fù)載電機(jī)的SINAMICS S1