船舶升力控制減搖鰭及其試驗(yàn)臺的研究.pdf

1、減搖鰭作為船舶的主要減搖裝置，已經(jīng)被使用了70多年，其優(yōu)良的減搖效果已經(jīng)得到公認(rèn)。但它并非十全十美，仍然存在著許多需要改進(jìn)的地方。目前使用的絕大多數(shù)減搖鰭都是鰭角控制系統(tǒng)，它通過鰭的轉(zhuǎn)角來計(jì)算控制力矩。這樣就存在一些不足之處，因?yàn)轹捝袭a(chǎn)生的升力和鰭角的對應(yīng)關(guān)系主要從鰭的水動力試驗(yàn)得到。而鰭的水動力試驗(yàn)存在著很大的誤差，特別是在動態(tài)條件下，鰭的水動力特性測試更困難，所以這種通過計(jì)算求得控制力矩的方法產(chǎn)生的鰭的升力無法很好地抵消波浪力矩，從

2、而影響了減搖效果。如果我們能夠直接測得鰭上產(chǎn)生的升力，就可以避開鰭角轉(zhuǎn)化為升力時(shí)的諸多不確定因素。這就是升力控制減搖鰭系統(tǒng)的基本思想。 升力控制減搖鰭是一種全新的減搖鰭，它從控制原理上對傳統(tǒng)的減搖鰭進(jìn)行了改進(jìn)，具有很多的優(yōu)點(diǎn)。升力控制減搖鰭的研制，對于更好的發(fā)揮減搖鰭的作用，進(jìn)一步提高減搖效果具有重要意義。 本論文首先對比鰭角控制減搖鰭系統(tǒng)，對升力控制減搖鰭系統(tǒng)組成進(jìn)行了深入地研究，建立了升力控制減搖鰭系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，比

3、較得出升力控制減搖鰭能夠從根本上解決鰭角控制減搖鰭通過估算鰭上產(chǎn)生的升力所帶來的問題。其次，在回顧總結(jié)升力減搖鰭系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建和完善升力控制減搖鰭試驗(yàn)臺的硬件實(shí)驗(yàn)裝置；參考了鰭角控制減搖鰭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完善并調(diào)試了升力控制減搖鰭實(shí)驗(yàn)裝置的軟件監(jiān)控系統(tǒng)。最后，通過試驗(yàn)，驗(yàn)證了升力控制減搖鰭系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的各部分性能并取得了一些有益的試驗(yàn)資料和試驗(yàn)結(jié)論。試驗(yàn)研究結(jié)果證明，施力系統(tǒng)的力跟蹤性能能夠滿足試驗(yàn)要求；而升力隨動系統(tǒng)的跟蹤能力距離