船舶風(fēng)帆助航的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼IQ151_船舶風(fēng)帆助航的實(shí)驗(yàn)研究黃朝明指導(dǎo)教師馮惠職稱副教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科與專業(yè)輪機(jī)工程論文完成日期2008年5月論文答辯日期2008年6月答辯委員會主席中文摘要摘要隨著國際原油價(jià)格飛速上漲，以及全球環(huán)境日益惡化，“節(jié)能減排”成了航運(yùn)業(yè)中人們關(guān)注的首要問題。不少先進(jìn)國家不得不對風(fēng)帆船重新加以認(rèn)識，并以現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn)，產(chǎn)生了風(fēng)帆助航船。國內(nèi)，對風(fēng)帆助航船舶的研究只停留在對風(fēng)

2、帆輔助推進(jìn)裝置的研究，風(fēng)帆輔助推進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用也只停留在對己有的內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)船舶進(jìn)行的改裝，對風(fēng)帆助航船舶的研究未曾在實(shí)驗(yàn)室條件下從船體結(jié)構(gòu)到控制軟件進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究。本文通過設(shè)計(jì)制作一艘以風(fēng)帆為輔助推進(jìn)裝置的船舶模型，討論了在實(shí)驗(yàn)室條件下對風(fēng)帆助航船進(jìn)行系統(tǒng)地分析研究的方法。本文首先討論了風(fēng)帆的氣動性，分析了最佳操帆曲線，并建立基于最佳操帆曲線的硬帆控制系統(tǒng)模型，分析自校正自適應(yīng)控制算法，并建立基于自適應(yīng)算法的風(fēng)帆助航船航向保持控制

3、模型。在船模的設(shè)計(jì)制作時(shí)，本文將其分為機(jī)械模塊、電路模塊和控制軟件的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制作部分包括船模體的設(shè)計(jì)制作、推進(jìn)帆系傳動機(jī)構(gòu)和舵系傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)制作。在硬件電路模塊部分，設(shè)計(jì)制作了風(fēng)向風(fēng)速、舵位、帆位等檢測電路，舵角、帆角驅(qū)動電路和串行口、鍵盤、液晶顯示通信電路等。軟件部分研究設(shè)計(jì)了風(fēng)帆助航控制系統(tǒng)的控制軟件模型，完成了系統(tǒng)軟件主體流程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，完成了子功能模塊軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對各子模塊的單獨(dú)運(yùn)行控制及子模塊與主模