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侧推系统国内外仿真与监测发展研究现状

时间:2022-06-13 23:13来源:毕业论文
国外方面,Norrby在实船实验结合船模实验的基础上,深入研究了中、低船速艏侧推系统的效率,首次用船艏侧推器代替了舵,进行正负三十度Z形实验。D。E。Ridley比较分析了实船和模型

国外方面,Norrby在实船实验结合船模实验的基础上,深入研究了中、低船速艏侧推系统的效率,首次用船艏侧推器代替了舵,进行正负三十度Z形实验。D。E。Ridley比较分析了实船和模型试验的资料,讨论了船速对侧推装置的影响程度以及单独侧推装置及其与舵组合时的操纵效果。81525

国内方面,大连海事大学的刘春生利用MATLAB仿真软件进行了有关侧推器协助船舶操纵的仿真实验研究[1];浙江大学沈海云有关可调侧推器设计与水动力性能的仿真研究,重点研究了船舶侧推器设计及相关技术和方法,对侧推器流场特性进行了详细分析,并预报了其水动力性能[2];大连海事大学闫长健对艏艉侧推器操纵效能的仿真研究,对艏、艉侧推器的辅助操纵性能进行了综合性研究,细致分析了仿真结果数据,阐述了艏、艉侧推器在不同工作状况下下操纵性能的相同点和不同点[3]。

由于船舶在航行过程中遇到的工况太多,对于在船舶上直接监测侧推系统是没有问题的。问题在于仿真过程,因为工况的复杂性使得仿真中要考虑的东西太多,并且很多现实状况难以用数学模型等来考虑,所以仿真过程中要考虑好如何确定工况以及是否考虑所有有可能发生的工况。其次就是对于要考虑的复杂工况,能否用简单的数学模型来替代。

从上世纪60年代算起,船舶监测系统发展可以大体分为四个时期,为船舶在海上安全运行提供了巨大的安全保障。

(1)常规仪表时期。这个阶段的监控还很简单,不能称之为系统,它主要功用是调节单个参数或设备,

可以用常规仪表,或触点继电器等单个独自动调节。它实现了一部分监测功用,常规仪表虽然可以降低操作人员的劳动强度,但是受到科学技术发展水平的限制,故而其迅速被淘汰了。

(2)集中控制时期。集中型监测的必须条件是拥有用一台计算性能很好的数字计算机,它的作用是采集现场的传感器和仪表的输出信号,放在一起进行运算处理。此时的传感器和仪表缺点明显,其输出的信号多为模拟信号且极不稳定、误差很大。这就造成了集控室中的仪表盘过于巨大且数量众多,所以需要浪费大量的钱财来铺设用来通信的电缆。该技术在当时还是很先进的,但其本身局限性和缺点较多,容易因为某个未知的故障,就使整个系统陷入瘫痪状态,分布式监测则很好的克服了上述缺点,故而集中控制也退出了历史舞台。这个时期的技术已经十分成熟,几百个测量点可以一起工作而互不影响,也可以同时对许多路的参数PID进行调节控制,由挪威NORCONTROL公司开发的DATACHEIF-III型监测系统是其中的佼佼者。论文网

(3)分布式时期。分布式监测的每个子单元是相互独立的,他们将整体的监测分割开来,每个子单

元监控独立的一部分,这样一来监测结果的可靠性明显提高,不会因集中控制而相互影响。上世纪80年代初,由美国HONEYWELL公司设计的TDCZOOO集散型控制系统是典型代表。它现在依旧是应用极为普遍的船舶监测控制系统,其中最为出色的是有挪威NORCONTROL公司的DATACHIEF1000型系统和德国SIMENS公司的SIMA32C型船舶机船监测系统,这两个监测系统代表了分布式时期的最高技术水平。

(4)现场总线时期。

计算机、通信和控制等技术组成了现场总线时期,在20年前,现场总线就在工业控制方面得到了极为广泛的应用,它在数据采集及通讯领域都有比较有利的形势。全分布式监测是在这时得到真正实现的,其形式被普遍在大中型货船上应用,可是至今为止还没有统一的国际标准。CAN总线、LONWORKS总线和PROFIBUS是船舶上较为常用的三种总线技术,其将全部的数据都集中在双冗余总线上,这样一来就可以稳定采集数据及与其他用户分享数据。挪威NORCONTROL公司的DATACHIEFC20系统是这一时期的典型代表。往后船舶监测就是往现场总线型的目标进发。国内的船舶监测技术与国外有很大的差距,国内的技术水平只能与国外的80年代相当。国外对国内进行了技术封锁,致使国内技术一直停滞不前,国内造船企业很依赖国外的技术,它们普遍采用国外的系统,自主品牌的应用率很低,技术水平是主要的限制因素。现在国产机船监测系统的最高水平是CY8800网络型机船监控系统,除此之外的系统本身的缺陷致使系统的可靠性不高,跟不上国际的平均水平。所以展开一系列增强机船监测系统的研究项目,努力突破其中的关键技术,逐步赶上与国外的技术水平,从而对中国造船业的长期发展具有十分巨大的推动作用。 侧推系统国内外仿真与监测发展研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_95320.html

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