船舶動(dòng)力裝置控制技術(shù)發(fā)展-資料下載頁(yè)
2025-01-19 01:08本頁(yè)面
【正文】 調(diào)速技術(shù)向智能化方向發(fā)展 。 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 1）電子調(diào)速器原理框圖 駕控設(shè)定轉(zhuǎn)速集控設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速限制調(diào)速器燃油限制非線性伺服控制電動(dòng)油門(mén)執(zhí)行器可變螺距檢測(cè)掃氣壓力檢測(cè)主機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)油門(mén)比例設(shè)定點(diǎn)操作速度反饋位置反饋執(zhí)行器執(zhí)行器模式與狀態(tài)設(shè)定固定燃油控制固定速度控制安保停車命令安保降速命令命令選擇增益補(bǔ)償調(diào)速功能塊 伺服功能塊 執(zhí)行功能塊4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) —— 直接油門(mén)調(diào)節(jié) —— 比例 積分調(diào)節(jié) —— 微分調(diào)節(jié) 死區(qū)調(diào)節(jié) 比例增益前向增益積分增益微分增益命令轉(zhuǎn)速主機(jī)轉(zhuǎn)速油門(mén)位置命令+++++++R kK FK PK DK IE kD kR kDR39。 k4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 2）死區(qū)控制 延時(shí) 延時(shí) 延時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)固定燃油 固定燃油 固定燃油延時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 固定燃油RPMTIME命令轉(zhuǎn)速主機(jī)轉(zhuǎn)速R upperR lowerR39。Rrn2re2re1rn14．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 3）執(zhí)行器位置伺服控制 油門(mén)刻度比例積分增益比例增益執(zhí)行器位置反饋+ ++油門(mén)位置命令E kK EPK EIE39。 kK sU k執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)信號(hào)4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 4）調(diào)速器安全保護(hù)限制 最大轉(zhuǎn)速限制 加速速率限制 安保降速限制 共振區(qū)避讓掃氣壓力限制 主機(jī)扭矩限制轉(zhuǎn)速限制燃油限制t t ttbar rpmFuel FuelRCMDRCMDRCMDRCMDRMAXRSafeb 2b 1a 2a 14．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) 可調(diào)螺距控制技術(shù) 可調(diào)螺距槳在實(shí)際應(yīng)用中存在以下問(wèn)題： —— 實(shí)船調(diào)距槳的船 機(jī) 槳匹配，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)一般原則確定的，難以達(dá)到在實(shí)際船 機(jī) 槳優(yōu)化匹配的目的。 —— 不能適應(yīng)船舶負(fù)載多變的現(xiàn)實(shí)，其結(jié)果是：在船舶不同工況下，給定主機(jī)功率和轉(zhuǎn)速不能獲得最大航速；給定航速時(shí)，不能獲得最佳的節(jié)油效果。 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 1）給定功率（恒功率）下的最大航速控制 滿足以下條件： —— 主機(jī)必須工作在標(biāo)定功率外特性曲線上； —— 螺旋槳必須工作在優(yōu)化螺距的最大效率點(diǎn)上； —— 螺旋槳功率 速度曲線必須和船舶推進(jìn)功率 速度曲線相匹配。 計(jì)算最大航速所對(duì)應(yīng)的螺距，即計(jì)算最優(yōu)螺距： 柴油機(jī)功率 轉(zhuǎn)速特性 → 螺旋槳效率 進(jìn)速特性 → 船舶速度 阻力特性 → 由此求得相應(yīng)的螺距比。 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 2）給定航速（恒速）下的最小油耗控制 為保持一定航速 V，主機(jī)可以有若干組輸出功率 PE和轉(zhuǎn)速 n組合滿足需求，但各組小時(shí)耗油量不同。要想耗油最小，必須通過(guò)精確調(diào)節(jié)螺距比才能達(dá)到目的。其計(jì)算必須滿足前述三項(xiàng)條件。 船舶阻力 推進(jìn)功率特性 → 螺旋槳進(jìn)速 效率特性 → 不同進(jìn)速下的螺旋槳功率 油耗率計(jì)算 → 由最小油耗率求得相應(yīng)的螺距比。 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) 船舶減搖控制技術(shù) 由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)阻尼很小，所以船舶在風(fēng)浪中會(huì)產(chǎn)生劇烈的橫搖、縱搖和艏搖，嚴(yán)重影響船舶的推進(jìn)性能和操縱性能。 —— 減搖鰭； —— 減搖水艙； —— 舵。 鰭 舭 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 1）船舶鰭減搖控制 船兩舷安裝減搖鰭，在鰭容量和鰭型以及相應(yīng)的隨動(dòng)系統(tǒng)確定后，減搖鰭的效果與采取的控制策略密切相關(guān)。 —— 被動(dòng)減搖，固定鰭； —— 主動(dòng)減搖，可調(diào)鰭。 影響減搖效果的主要因素： —— 船舶運(yùn)動(dòng)模型是復(fù)雜的非線性運(yùn)動(dòng)； —— 環(huán)境信息（風(fēng)浪流）不完備，風(fēng)浪流預(yù)報(bào)困難。 鰭 控 制 器船擾 動(dòng) 力 矩橫 搖 角+4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 2）船舶舵減搖控制 與減搖鰭相比，利用舵在操舵時(shí)產(chǎn)生的橫搖力矩（或艏搖力矩）進(jìn)行減搖的舵減搖裝置造價(jià)低，所占船內(nèi)空間少，使用維修方便。故舵減搖技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注。 操舵可以使艦船產(chǎn)生一個(gè)橫傾力矩，舵減搖就是利用這個(gè)橫搖力矩來(lái)抵消波浪引起的橫搖擾動(dòng)力矩，即利用操舵產(chǎn)生的橫搖來(lái)抵消波浪產(chǎn)生的橫搖。 影響減搖效果的主要因素： —— 舵減搖控制對(duì)于船舶參數(shù)高度敏感而很容易使減搖控制失??； —— 舵所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)船力矩和橫傾力矩同時(shí)存在，高度耦合； —— 低船速時(shí)舵效較差。 4．柴油機(jī)推進(jìn)控制新技術(shù) （ 3）舵鰭聯(lián)合控制 鰭舵控制器船橫 搖 角艏 搖 角橫 搖 干 擾艏 搖 干 擾謝 謝 ！
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