一種新型擺線推進(jìn)器系統(tǒng)的研制及其性能測試.pdf

1、船舶工業(yè)是為我國海上交通、海洋開發(fā)和國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，船用動力裝置是我國船舶工業(yè)振興和調(diào)整的重點(diǎn)發(fā)展方向。擺線推進(jìn)器作為一種船用動力裝置，能夠在不改變推進(jìn)器驅(qū)動轉(zhuǎn)速的情況下任意改變船舶推進(jìn)力大小和方向，擁有優(yōu)異的船舶機(jī)動性及較高的船舶操縱性，在全球各大港口中廣泛應(yīng)用。目前擺線推進(jìn)器相關(guān)的前沿技術(shù)由德國福伊特公司壟斷，國內(nèi)已有的擺線推進(jìn)器存在磨損嚴(yán)重、維護(hù)困難等問題，研制我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型擺線推進(jìn)器對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和

2、國防建設(shè)具有重要意義。
　　本文在分析擺線推進(jìn)器工作原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于平面六桿機(jī)構(gòu)的新型擺線推進(jìn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，通過Simulink、ANSYS等仿真軟件分析了該推進(jìn)器葉片擺動規(guī)律、核心部件應(yīng)力分布，驗(yàn)證了該方案的可行性;基于LabVIEW開發(fā)了推進(jìn)器雙舵機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對擺線推進(jìn)器的人機(jī)交互和狀態(tài)監(jiān)測;搭建基于LMS的擺線推進(jìn)器測試平臺，通過對不同偏心率、進(jìn)速系數(shù)和前進(jìn)方向角下的擺線推進(jìn)器進(jìn)行水動力性能測試，驗(yàn)證了該

3、擺線推進(jìn)器設(shè)計(jì)和研制的合理性，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。主要研究工作如下:
　　1、分析擺線推進(jìn)器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及在船舶工業(yè)、航空領(lǐng)域、能源領(lǐng)域上的應(yīng)用情況，研究現(xiàn)有擺線推進(jìn)器設(shè)計(jì)方案，分析目前擺線推進(jìn)器方面存在的問題和形成原因。
　　2、分析擺線推進(jìn)器工作原理并建立擺線推進(jìn)器數(shù)學(xué)分析模型，完成擺線推進(jìn)器水動力性能指標(biāo)的公式推導(dǎo)，從理論上分析偏心率、進(jìn)速系數(shù)、前進(jìn)方向角對擺線推進(jìn)器水動力性能的影響。
　　3、對比分析現(xiàn)有擺

4、線推進(jìn)器，提出基于平面六桿機(jī)構(gòu)的新型擺線推進(jìn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;通過對平面六桿機(jī)構(gòu)下的葉片擺動規(guī)律進(jìn)行Simulink仿真分析和對受周期性載荷的核心部件（主軸、回轉(zhuǎn)盤）進(jìn)行ANSYS有限元分析，校驗(yàn)該方案的可行性;完成新型擺線推進(jìn)器的加工、安裝及調(diào)試。
　　4、提出雙舵機(jī)聯(lián)合控制算法，開發(fā)基于LabVIEW的擺線推進(jìn)器控制系統(tǒng)。對推進(jìn)器控制系統(tǒng)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì);規(guī)劃人機(jī)交互和狀態(tài)監(jiān)測兩大核心模塊的程序流程，完成控制系統(tǒng)中所涉及的雙舵機(jī)