船舶推进器

青海大学本科毕业设计选题方向审批表

专业：2009级自动化 姓名：罗才宝

选题方向 指导教师 设计起止时间 薛志斌 2013年3月至2013年6月 水下推进器控制系统设计 辅导教师 指导班级 2009级自动化班 指导人数 1 设计题目的来源和理论依据 水下推进器是水中航行器稳定、安全、可靠运行的关键设备，良好的水下推进器控制系统又是航行器机动性、航程、航速等相关性能的有力保证。水下推进器控制系统是复杂、非线性、时变、耦合并且控制时效性要求较高的控制系统，常规PID控制是不能满足控制要求的，本设计将在PID控制的基础上结合模糊控制，经过深入分析和详细研究，最终设计出将PID控制与模糊自适应控制相结合的经济、安全、可靠的模糊PID自适应整定控制的水下推进器控制系统。 主要设计内容 1．研究、分析PID控制、模糊控制和自适应控制原理； 2．水下推进器机构设计； 3．控制系统基本功能及方案设计； 4．水下推进器模糊PID参数自适应整定控制系统设计； 5．控制系统建模与仿真。 现有基础：已学习了自控原理、微机原理、电力电子、电子技术基础等 根据设计方案和以上主要设计内容按照任务进行设计。主要

操作规程编号：YTO-FS-PD398

水下推进器安全操作规程通用版

In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.

标准/ 权威/ 规范/ 实用

Authoritative And Practical Standards

精品规程范本

编号：YTO-FS-PD398

2 /

3 水下推进器安全操作规程通用版

使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1、水下推进器启动前检查电机定子绕阻对地绝缘电阻，最低不得低于50兆欧，检查接地是否牢固、电缆绑扎是否合理及叶轮旋转方向。

2、在确认可以启动后，手动状态下现场人员直接按绿色〖启动〗按钮启

青海大学本科毕业设计选题方向审批表

专业：2009级自动化 姓名：罗才宝

选题方向 指导教师 设计起止时间 薛志斌 2013年3月至2013年6月 水下推进器控制系统设计 辅导教师 指导班级 2009级自动化班 指导人数 1 设计题目的来源和理论依据 水下推进器是水中航行器稳定、安全、可靠运行的关键设备，良好的水下推进器控制系统又是航行器机动性、航程、航速等相关性能的有力保证。水下推进器控制系统是复杂、非线性、时变、耦合并且控制时效性要求较高的控制系统，常规PID控制是不能满足控制要求的，本设计将在PID控制的基础上结合模糊控制，经过深入分析和详细研究，最终设计出将PID控制与模糊自适应控制相结合的经济、安全、可靠的模糊PID自适应整定控制的水下推进器控制系统。 主要设计内容 1．研究、分析PID控制、模糊控制和自适应控制原理； 2．水下推进器机构设计； 3．控制系统基本功能及方案设计； 4．水下推进器模糊PID参数自适应整定控制系统设计； 5．控制系统建模与仿真。 现有基础：已学习了自控原理、微机原理、电力电子、电子技术基础等 根据设计方案和以上主要设计内容按照任务进行设计。主要

《船舶推进》复习思考题

《船舶推进》

第一章 概述

1、推进器的种类？原理？

2、推进效率？推进系数？ 主机马力：

船后收到马力： 船体有效功率

传送效率/轴系效率

推进效率/似是推进系数 推进系数 第二章 螺旋桨的几何特性

按照系列图谱资料，至少要确定哪些几何参数就可确定螺旋桨的形状？

等螺距螺旋桨在不同半径处的螺距角是否相等？随着半径的增加，螺距角是增加还是减少？

等螺距螺旋桨和变螺距螺旋桨的螺旋面是怎样形成的？

为什么桨叶一般具有侧斜和纵斜？

桨叶上辐射参考线OU的含义是什么？

第三章 螺旋桨基础理论及水动力特性

1、理想推进器作为发生推力的工具来说，其理想效率为什么不可能等于

1？

理想推进器与理想螺旋桨理论的物理模型是怎样假设的？

2、试用理想推进器理论说明下列问题:

（1） 为什么内河船常采用双桨而较少采用单桨？

（2） 当船舶吃水受限时，为什么常采用隧道型尾？

1

《船舶推进》复习思考题

（3） 拖轮拖带时其螺旋桨的效率为什么较自航船的低？

（4） 在一般船上为什么不采用空气螺旋桨的推进方式？

（5） 导管螺旋桨为什么可提高效率？

1、根据理想推进器理论，进器效率应从何着手？

2、说明下列效率的意义和区别:

理想

1-1推进器：在船上需设有把能源（发动机）发出的功率转换为推船前进的功率的专门的装置或机构。 1-2快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载下（以一定的航速航行的能力）于水中航行的快慢问题。

1-3对快速性的要求四方面：①船舶于航行时所遭受的阻力要小，即所谓的优良线型的选择问题②选择推力足够，且效率高的推进器③选取合适的主机④推进器与船体和主机之间协调一致。 1-4推进器类型及特点：①螺旋桨：构造简单、价格低廉、使用方便、效率较高②风帆：可利用无代价的风力，但推力依赖于风向和风力，故船的速度和操纵性能都受到限制③明轮：机构笨重，在波涛中操纵性差且易损坏④直叶推进器：操纵性能好，效率较高，汹涌海面下，工作情况也较好，但机构复杂，造价昂贵，叶片易损坏⑤喷水推进器：具有良好的保护性，操纵性能好，但减少了船的有效载重，且推进效率低⑥水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，常用于航行在浅水及阻塞航道中的船。1-5有效功率（推进器所产生的实际有效功率）时间内所消耗的功为Rv，而有效推力为有效功率PE。

1-6推进系数PC：有效功率与主机功率之比，为多种效率相乘之综合名称，通常可以表示用某种机器及推进器以推进船舶之全面性能，推进系数越高，船舶的推进性能越

摘要

水下推进器控制系统设计

摘要

在压力巨大、竞争激烈、国际环境复杂的21世纪，特别是面对人口、资源、环境三大方面的难题，海洋已成为人类生存和发展的重要领域，人类迫切需要向海洋进军，因此，水下推进器及控制系统的研究就十分必要，它具有重要的价值和意义。水下推进器控制系统是复杂、非线性、耦合的控制系统，设计主要研究的对象是水下推进器直流电机调速系统的控制。

设计的第一步简述了立题背景、意义和来源及水下推进器控制系统在国内外的研究概况和发展趋势。然后介绍了水下推进器的基本功能、螺旋桨推进器及基本结构，并在其中给出了螺旋桨推进器机构的简单模型。接下来就水下推进器控制系统的性能和需求进行了分析并对螺旋桨控制系统的基本机构及总体控制方案进行了设计。再接下来是设计的核心部分，先分别介绍了PID控制、模糊控制和自适应控制，进而针对水下推进器控制系统提出了模糊PID参数自适应整定控制，并进行了基于MATLAB/Simulink的建模与仿真。对仿真结果进行分析比较可以得出模糊PID参数自适应整定控制的控制效果明显优于常规PID控制和模糊控制，是具有良好的鲁棒性和实时性的智能控制系统。最后，对整体设计进行了简单的总结和展望。

关键词：水下推进器控制系统，螺旋桨推进器，模糊

船舶阻力与推进 第二章

主要复习粘性阻力理论，要求大家掌握一个基本概念和减小粘性阻力的方法，包括减小摩擦阻力和减小粘压阻力。基本概念比如说什么是边界层？大家要知道理想流体中它的运动粘压系数是0对吧，那么它的雷诺数就是无穷大，所以呢它的边界层支撑厚度也是0。在这样一些极端的情况下要知道。雷诺数的定义，公式一定要掌握住，考试是不会给大家的，还有牛顿内摩擦定律。船体边界层与平板边界层的区别。第一个呢船体边界层外缘的流速不同，船体有一个曲面，所以呢它和平板的差别就在于各点的速度不同，速度不同压力就不同。船中的压力较低，船尾的较高，所以呢它有一个纵向的压力梯度。正因为有了压力梯度产生了摩擦倾力，还有界层内的纵向压力分布不同。然后要求大家掌握几个平板摩擦阻力公式，一共4个。第一个桑海公式，第二个柏兰特-许立汀公式，第三个休斯公式，第四个1957 ITTC公式。这四个公式有什么特点呢，基本形式是一样的，分母都包含一个雷诺数，所以在计算时首先要计算雷诺数，那么雷诺数怎么计算呢？一个是速度，一个是特征尺寸，还有一个是运动粘压系数。还要求大家掌握相当平板假定，实体船或模型船的摩擦阻力等于其同长度、同速度、同矢表面积的光滑平板摩擦阻

教育科研，百年老校可持续发展的推进器

——常州市教科研基地总结性评估报告

常州市觅渡桥小学

执笔：章 莉

“觅渡”是一种人生哲理，有志者总在寻觅自己的人生价值，人生就应该是一辈子的觅渡，寻觅通向真善美的光明大道。

“觅渡”应该是奉献我们的人生，寻觅真理的渡船，达到理想的彼岸。 ——屠岸（觅小三十年代校友，文学翻译家）

教育就是一种寻觅，就是帮助学生寻觅到发展的可能方向和发展的最大可能，帮助学生完成人生的一次重要摆渡。

——成尚荣（原国家督学）

教育科研是教育教学的重要生产力，是教育现代化建设的重要支撑，是教师专业化成长的重要内容，是学生学习态度改善、学习能力发展、学习方式优化的催化剂，更是新一轮课堂教学改革顺利推进的根本保证。我校自从被常州市教研室确定为教科研基地以来，始终以省“十一五”重点资助课题为固校之本，以寻觅超越的“觅渡”精神为实践之魂，始终以建设教科研基地学校作为我校教科研工作的重心。

在市区教科研领导的关心下，在市教科研基地 “先进性”，“示范性”和“辐射性”的激励下，三年中，我校收获着教科研带来的喜人成效：明确的研究之路立学校发展之魂，促进了学校的可持续发展；扎实的研究之路固教师

（一）设计要求及船体主要参数

设计要求：

航速：V=14.24 kn；排水量：Δ=16694 t 船体主参数：

船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货船。 利用海军系数法，根据母型船主参数估算设计船体，如下：

排水量Δ 设计水线长LWL 垂线间长LPP 型宽B 型深H 设计吃水T 桨轴中心距基线ZP 方形系数CB 单位 t m m m m m m 母型船 20800 144.20 140.00 21.80 12.50 8.90 2.95 0.743 设计船 16694 134.01 130.01 20.26 11.62 8.27 2.74 0.725

（二）船舶阻力估算及有效马力预报

2.1 有效马力预报

母型船的有效功率数据如下：

航速 有效功率PEm/hp

Vm/kn 满载 压载 12 2036 1779 13 2655 2351 - 1 -

14 3406 3007 15 4368 3642 16 5533 4369 17 7017 5236

110%满2239 载 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换： 公式：Vm=(?m) ； P变换如下： Vm(kn) V(kn) 满载 PEm(hp) 压载

船舶主推进动力装置选择题题库

第01章柴油机的基本知识

第一节柴油机的工作原理

1.

柴油机是热机的一种，它是（）。

A．在气缸内进行一次能量转换的热机

B．在气缸内进行二次能量转换的点火式内燃机

C．在气缸内进行二次能量转换的往复式压缩发火的内燃机

D．在气缸内进行二次能量转换的回转式内燃机

答案：C

2.

内燃机是热机的一种，它是（）。

A．在气缸内燃烧并利用某中间工质对外做功的动力机械

B．在气缸内进行二次能量转换并利用某中间工质对外做功的动力机械C．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的动力机械

D．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的往复式动力机械

答案：C

3.

在柴油机中对外做功的工质是（）。

A．燃油

B．空气

C．燃烧产物

D．可燃混合气

答案：C

4.

在内燃机中柴油机的本质特征是（）。

A．内部燃烧

B．压缩发火

C．使用柴油做燃料

D．用途不同

答案：B

5.

柴油机与汽油机同属内燃机，它们在结构上的主要差异是（）。A．燃烧工质不同

B．压缩比不同

C．燃烧室形状不同

D．供油系统不同

答案：D

6.

在柴油机实际工作循环中缸内的工质是（）。

A．可燃混合气

B．燃气

C．空气

D．B＋C

答案：D

7.

根据柴油机的基本工作原理，下列哪一种定义最准确（）。

A．柴油机是一种往复式内燃机

B．柴油机是一种在气缸