螺旋桨斜流横向力的计算方法探析

文章根据机翼水动力理论,对斜流效应横向力的物理成因进行深入分析,并且详细地分析了船舶在进车的情况下螺旋桨斜流效应横向力大小和方向的变化情况,试图通过一种定量的方法来研究螺旋桨斜流效应横向力的变化趋势,得出定量的结论,从而对船舶的操纵和船舶运动仿真起到一定的指导作用。

单桨微型高速AUV运动控制策略

单桨微型高速AUV运动时受到螺旋桨转矩的影响会产生剧烈横摇,水平和垂直面运动强烈耦合,甚至发生倾覆现象。针对单桨微型高速AUV运动控制问题,采用了一种主动控制与被动控制相结合的控制策略,利用方向舵与升降舵差动的方式产生主动横摇力矩,并在有限空间内对AUV内部结构进行了重新布局,降低了横摇主动控制引起的艏向与深度控制面操纵性能的损失;设计了横摇、艏向和深度滑模控制器控制器,在考虑执行机构饱和的条件下优先分配横摇控制指令。仿真结果表明该控制策略在有效地镇定横摇时可以降低操纵性损失,减小水平面与垂直面运动的耦合,实现深度和艏向运动的跟踪控制。

船舶混合推进系统制动过程分析与研究

混合动力系统采用轴带电机再生制动来吸收制动能量实现快速制动,但制动电阻的选型和控制分析需要大量的计算和校核。针对此问题,对混合动力船舶制动过程中螺旋桨负载的转矩随转速变化的特性进行仿真分析,提出基于轴带电机最大转矩电流比(MTPA)控制的制动控制策略和基于该控制方式的制动电阻选型过程、选型方法并进行仿真验证。仿真中轴带电机以MTPA控制方式实现了电磁转矩一直保持其最大转矩的快速制动;经仿真对比,小于等于5Ω的制动电阻选型方案能够满足目标船制动能量消耗需求。所形成的制动电阻选型及验证方法,能够在装船前对该关键部件与船舶的适配性进行很好地优化与验证,对于新型混合动力推进系统船舶关键部件的设计具有指导意义。

船舶操纵运动中的力学问题及实际应用

船舶操纵性是船舶能根据驾驶者的意图来保持或改变航速、航向和位置的能力。船舶操纵中包含了复杂的力学问题。本文以船体、螺旋桨和舵各自单独的水动力为基础,加上船—桨—舵相互之间的流体干扰,以及风和流的影响,说明并验证了船舶操纵中力学问题的重要性,对船舶驾驶工作有实用价值。