基于NURBS的球艏构型参数优化与分析

[目的]设计优良的球艏构型能够改变船舶在水中航行时的船艏兴波,对阻力产生影响来改善整个船体的阻力性能,为此需对球艏构型参数进行优化。[方法]基于球艏参数化表达和NURBS理论,对母型球艏构型进行数据点网格生成和定义点反算,根据参数优化需要,利用优化算法对定义点进行优化调整后,给出优化船型球艏,并利用CFD软件进行仿真计算,与母型构型进行阻力和波形对比,将以球艏重心为代表的球艏参数阻力特征直接体现到构型优化结果中。[结果]结果表明,借助于NURBS曲线可有效将球艏参数优化特征体现出来,方法形象直观,可显著提高球艏构型表示和优化的效率。[结论]该方法简化了整个优化过程,并取得预期的减阻效果。

一种船用IPMSM在弱磁域的无传感器控制

为提升船舶电力推进驱动系统的可靠性和环境适应性,提出一种以改进的滑模观测器为基础的船用内置式永磁同步电机(IPMSM)在弱磁域的无传感器控制方案。针对传统滑模观测器存在抖振及采用低通滤波器(LPF)导致观测反电势存在幅值衰减和相位滞后的问题,采用双曲正切函数作为切换函数代替符号函数,在有效削弱抖振的同时,省略LPF,进而提高反电势的观测性能。在此基础上,针对转速变化对位置估计精度的影响,设计一种基于转速变化的自调整滑模增益。基于IPMSM最大转矩电流比和弱磁控制,对提出的无传感器算法进行仿真分析,结果表明,在电机宽范围运行阶段,提出的控制方案能有效改善系统的动态和稳态性能,可为进一步提高船舶电力推进驱动系统的可靠性提供可行方案。