螺旋槳負載特性的半實物仿真平臺研究.pdf

1、為了研究船舶電力推進系統(tǒng)，大連海事大學建立了吊艙式船舶電力推進系統(tǒng)實驗室。實驗室采用推進電機帶負載電機構成的對拖系統(tǒng)來模擬實船推進電機帶螺旋槳的工作情況。為了使電力推進系統(tǒng)最大程度上符合實船運行情況，就需要為推進電機提供最大程度上模擬實船螺旋槳特性的負載。船舶操縱過程中螺旋槳的工作特性很復雜，再加上風浪流對船舶的干擾作用，將會嚴重影響螺旋槳的推進特性。因此控制負載電機，使其模擬螺旋槳在實船環(huán)境下的工作特性，為推進電機提供負載，對研究船舶

2、電力推進系統(tǒng)的動靜態(tài)性能則顯得尤為重要。
　　 本文根據(jù)本校船舶電力推進系統(tǒng)實驗室建設的實際需要，以螺旋槳負載特性的半實物仿真平臺為研究對象，分為軟件仿真和硬件平臺兩部分。軟件仿真在LabVIEW中完成，從螺旋槳的四象限模型出發(fā)，對拖式吊艙推進器進行了建模。以雙吊艙推進系統(tǒng)為仿真對象，建立了吊艙推進船舶的平面運動模型和模擬海況的風浪流干擾模型。在拖式吊艙推進器的建模方面，將螺旋槳、艙體與支架組成的吊艙本體分別建模，再考慮螺旋槳對

3、吊艙本體的影響。在船舶運動模型方面，采用了針對吊艙推進船舶特殊船型的Woodward公式來計算船體水動力系數(shù)。在風力干擾模型方面，采用了考慮風速廓線影響的藤原公式，并在其基礎上做了改進。在浪力干擾模型方面，使用了JONSWAP波譜。將流對船體的干擾，歸入船體水動力的計算中。
　　 設計了信號采集和輸出程序，通過數(shù)據(jù)采集卡NI PXIe-6356為仿真程序提供輸入信號，并將程序輸出的控制信號送給控制負載電機的SINAMICS S1