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《大连海事大学》 2011年
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风翼—柴油机混合动力船舶特性分析研究与风帆控制系统设计

任宝  
【摘要】:以往的船舶运动控制和船舶操作性方面的研究,都是把风作为一种随机干扰来考虑的。WDS风帆助力船舶则是将风作为船舶的辅助驱动力,充分的利用了这种巨大的、无污染、永不枯竭的再生能源,达到绿色、环保、节能的目的。 风帆作为船舶动力,关键在于如何控制风帆始终处于最佳的迎风角度,产生最大的推进力,同时使产生的横向力最小,要实现这一点,就需要对风帆的空气动力特性进行研究,然后设计一套风帆控制系统,实现对风帆运动的控制。 本文通过对风帆发展技术的研究,选用了翼型帆作为风帆助力船舶的辅助推进装置,分析了翼型帆的结构特点,论述了风翼最佳操帆曲线的确定方法;在实验室设计制作了加装有风翼辅助推进装置的目标船模,通过风洞试验,具体的分析了目标船模风翼的空气动力特性;建立了风翼的仿真模型,得到了在给定风速、航向、船速等条件下,不同风向时风帆产生最大推力值以及对应的横向力、帆转角的数值;依据上述实验及对风翼控制系统控制策略的研究,建立了风翼控制系统模型。对系统检测单元中传感器倾角变化与风向风速测量误差之间的关系进行了分析,得到了误差与倾角之间的拟合曲线,建立了测量误差的补偿算法,验证了补偿算法的有效性和可信性;完成了风翼运动控制单元硬件电路和软件流程的设计。 本文通过对WDS风翼翼型、空气动力特性、仿真模型受力状况的研究,风翼控制系统的设计,为WDS相关研发、设计、制造和实船试验等作了一些基础工作。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马理胜;船舶用风帆自动控制系统研究[D];大连海事大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柏开祥;郑伟涛;王德恂;韩久瑞;;基于风洞试验的帆翼空气动力性能研究[J];首都体育学院学报;2007年04期
2 张仁颐;;中国沿海风帆助航节能的潜力[J];船舶工程;1993年06期
3 孟维明;赵俊豪;黄连忠;;风帆助航节能船的应用前景[J];船舶;2009年04期
4 王海东,张家裕;功率步进电机智能控制器——最佳驱动电路设计[J];电子工业专用设备;1989年02期
5 丛君丽;刘永红;张海峰;李庆云;;基于单片机控制的步进电机高低压驱动系统设计[J];电力电子技术;2008年02期
6 樊印海,陆祥润;船舶航向自动控制系统数学模型的参数计算与稳定性分析[J];大连海运学院学报;1983年02期
7 李元奎;张英俊;孙培廷;张永宁;;船舶典型远洋航线上风力资源时空分布特征[J];大连海事大学学报;2010年02期
8 蒋建文,林勇,韩江洪;CAN总线通信协议的分析和实现[J];计算机工程;2002年02期
9 施立人;;风帆船舶的空气动力性能试验研究[J];武汉水运工程学院学报;1983年03期
10 席龙飞;;中国传统风帆特点及其为现代风帆提供的借鉴[J];武汉水运工程学院学报;1986年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 亓月刚;双频超声波多普勒流量计的研究与设计[D];大连理工大学;2004年
2 张俊;基于DSP的超声波流量计[D];南京航空航天大学;2005年
3 阮建富;基于回振法的超声波传播时间测量方法研究[D];浙江大学;2006年
4 韩新春;风帆助力船舶风速风向的检测方法研究[D];大连海事大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张开生;张攀峰;李强华;李霞;;塑料瓦楞板同步剪切的仿人智能控制系统[J];工程塑料应用;2007年02期
2 汪斌;李永乐;郝超;欧阳韦;;大跨度连续刚构桥钝化主梁气动特性数值分析[J];四川建筑科学研究;2008年05期
3 李永乐;任红全;赵彤;安伟胜;;大跨度城市轨道交通斜拉桥主梁气动特性CFD研究[J];四川建筑科学研究;2011年04期
4 谢杨华;刘佳峰;;AT89S51在可视对讲门口机中的应用[J];安防科技;2006年07期
5 林华;;基于单片机的智能电话报警系统[J];安防科技;2008年05期
6 顾姚昊;马修水;李桂华;;基于单片机中波广播发射系统同步激励器监测与切换装置的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
7 田宝军,崔晓山;ASTEC沥青拌和站C200H PLC的一种火焰控制电路[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
8 湛洪然;;一种相位信号发生器的设计方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年01期
9 鹿玲,孙晔;连铸二次冷却水喷头检测系统的研制[J];鞍山科技大学学报;2003年01期
10 王晓瑾;;湿式除尘脱硫装置内分散相运动轨迹的数值模拟[J];安阳师范学院学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阳世荣;;船用智能仪表串口通信软件仿真调试技术研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 王博峰;龙熙华;秋兴国;;超声波用于锚杆测长的技术实现[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
3 杜世宏;崔燕;;一种硅微陀螺仪的数据采集电路设计[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
4 张海平;熊静琪;;基于嵌入式Internet的运动控制器的设计与实现[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
5 师硕;富坤;;多功能芯片X25045在实时温度采集系统中的应用[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
6 翟爱斌;崔志同;陈向跃;孙蓓云;;单片机传输系统EMP损伤效应研究[A];第七届全国核仪器及其应用学术会议暨全国第五届核反应堆用核仪器学术会议论文集[C];2009年
7 黄贤超;宓方玮;;用51单片机测旋转编码器线数[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
8 梁纯;马小平;高银峰;;矿井提升机状态显示装置设计[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
9 王建跃;高守乐;张岩军;;红外遥控器编码方法[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
10 陈永新;柯尊忠;;基于参数辨识的电液伺服系统的渐近跟踪自适应控制[A];安徽省装备制造业发展论坛会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 聂晓波;列车控制网络实时性能分析及调度策略研究[D];北京交通大学;2011年
5 白羽;不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型[D];东北林业大学;2011年
6 刘子建;四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究[D];中南大学;2010年
7 徐琳;汽车液电馈能式减振器研究[D];武汉理工大学;2011年
8 高守婉;具有随机时滞与丢包的网络控制系统分析与设计研究[D];中国海洋大学;2011年
9 李翠娟;超大跨径CFRP主缆悬索桥合理结构体系研究[D];西南交通大学;2011年
10 陈林林;二冲程煤油发动机性能数值模拟与喷油控制研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴定柱;多孔质气体静压止推轴承关键技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
3 张睿;农电自动抄表技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈洋;在线式瓦斯监测系统[D];山东科技大学;2010年
5 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
6 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
7 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
8 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
9 刘丽珺;基于时差法的超声波流量测试系统研究[D];浙江理工大学;2010年
10 肖亮亮;基于虚轴法的多轴同步运动控制系统设计[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩吉辰;;起航——现代风帆船[J];百科知识;2007年21期
2 柏开祥;郑伟涛;王德恂;韩久瑞;;基于风洞试验的帆翼空气动力性能研究[J];首都体育学院学报;2007年04期
3 李辉;宋诗;周建江;;基于ARM和nRF24L01的无线数据传输系统[J];国外电子元器件;2008年12期
4 贾振航;科普讲座 第五讲 取之不竭的风能[J];节能与环保;2004年06期
5 赵国山;仇性启;;自适应PID的发展概况[J];化工自动化及仪表;2006年05期
6 江能成;;“风帆助航船”的诞生[J];航海;1989年05期
7 罗淮龙;李干洛;谭政生;;翼帆船稳性校核[J];华南工学院学报(自然科学版);1986年02期
8 黄利华;于俊;王长杰;刘志宏;;低噪声工况下潜艇自动舵控制策略研究[J];舰船科学技术;2011年08期
9 马玲玲;郑宾;马圆圆;;基于神经网络PID智能复合控制方法研究[J];计量与测试技术;2009年03期
10 刘军;韩潮;;基于单神经元的卫星姿态自适应PID控制[J];计算机仿真;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 季廷炜;板料成形工艺智能设计关键技术研究[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙海素;二维船用帆翼空气动力特性的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙立晶;基于模糊-PID算法的柴油机调速控制策略设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 卢俊;风帆船动力装置的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
4 杨梅;水平轴风力机叶片添加襟翼的分析研究[D];西华大学;2011年
5 于小虎;风帆助航节能应用研究[D];大连海事大学;2011年
6 许长江;基于预测模糊PID的氯乙烯聚合釜温控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 王建;自适应模糊PID在锅炉DCS系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
8 焦舟波;模糊PID控制研究及其在水箱过程控制系统中的应用[D];东华大学;2011年
9 何俊杰;船舶航向智能模糊控制系统及其仿真[D];大连理工大学;2000年
10 邹治军;基于模糊控制的Smith预估器的改进研究和设计[D];合肥工业大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柏开祥;王德恂;韩久瑞;;帆板流体力学研究的综述[J];首都体育学院学报;2006年02期
2 张仁颐;;风帆助航节能船经济可行性探讨[J];船舶工程;1984年05期
3 张仁颐;;中国沿海风帆助航节能的潜力[J];船舶工程;1993年06期
4 廖铭声;圆弧型风帆的阻力研究与计算[J];船舶工程;1997年06期
5 胡春海,韩非;高分辨力超声波飞行时间测量系统[J];传感器技术;2005年08期
6 王域,田学滨,赵殿芝,牟红兰,姜锦英;霍尔集成开关元件在风速传感器上的应用[J];传感器世界;1999年01期
7 李广峰,刘昉,高勇;时差法超声波流量计的研究[J];电测与仪表;2000年09期
8 康晶;采用反馈控制的步进电机高低压驱动电路[J];电力电子技术;2003年01期
9 李忠波,霍其峰;三相混合式步进电动机驱动系统的研究[J];电力电子技术;2004年01期
10 尹文昱;张永宁;;渤海海峡风浪特征统计分析[J];大连海事大学学报;2006年04期
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1 鲍敏;影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D];浙江大学;2004年
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1 亓月刚;双频超声波多普勒流量计的研究与设计[D];大连理工大学;2004年
2 张俊;基于DSP的超声波流量计[D];南京航空航天大学;2005年
3 阮建富;基于回振法的超声波传播时间测量方法研究[D];浙江大学;2006年
4 蒲诚;超声波气体流量计伪码相关测量技术的研究[D];天津大学;2005年
5 程海洋;CMOS兼容风速风向传感器控制和检测电路的研究[D];东南大学;2005年
6 杨亮;基于遥感数据的西北太平洋海面风场时空特征分析[D];国家海洋局第一海洋研究所;2007年
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5 范训礼,谢振华,张新家,戴冠中;基于LMI的鲁棒控制器设计[J];测控技术;2000年01期
6 杨磊 ,徐蓉萍;一种分布式控制系统设计新思路[J];冶金自动化;2003年01期
7 雷延花;陈士橹;;非线性动态逆在大攻角导弹控制系统设计中的应用[J];弹箭与制导学报;2003年S1期
8 张琳;控制系统设计课创新教学的探讨[J];化工高等教育;2004年01期
9 陈志喜,魏世民,廖启征;类人机器人手臂控制系统设计[J];机械工程与自动化;2005年04期
10 赵玉玺,曹衍龙,俞天白,斯建永;基于电力线载波通信的照明控制系统设计[J];工业控制计算机;2005年08期
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1 奚泉;张怡典;;高职船舶类专业基础课程改革[A];2009无锡职教教师论坛论文集[C];2009年
2 王新伟;;基于神经网络模型的PID控制器设计方法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
3 余南华;王建飞;;太阳能车一体化智能化的控制系统设计[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
4 刘吉峰;巴德纯;王庆;王冬;商凯东;;真空电炉控制系统的设计[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
5 石清潭;丁永生;邵世煌;;针织横机控制系统的模块化设计[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
6 高黛陵;李卫东;吴麒;;抽取对象输出响应特征设计控制器的新方法[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 汤学华;王晓路;尤政;阎梅芝;;水平式隧穿磁强计的反馈控制系统设计[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
8 张爱琴;姚小兰;;热连轧液压泵站控制系统的设计[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
9 吴云洁;师帅;;交会对接模拟器控制系统设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
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1 时丽萍 田李燕;风帆五获“全国用户满意企业”[N];中国船舶报;2000年
2 特约记者 高焕举;更扬风帆立潮头[N];毕节日报;2010年
3 本报记者 陈幸祉 本报通讯员 周伯胜;高扬求真务实的奋进风帆[N];衡水日报;2010年
4 邻水记者站 吕清辉;风帆劲鼓逐浪行[N];广安日报;2011年
5 汪国山 傅建斌 刘金明 邹平飞 柯晓朋 本报记者 邹伟军 钟杰;都昌提速发展风帆正举[N];九江日报;2011年
6 本报记者 刘丁山;“五县”建设扬风帆[N];张掖日报;2011年
7 本报记者 石仰金;勇立潮头扬风帆[N];中国改革报;2011年
8 岳兵 杜婉 曹素梅;扬起科技的风帆[N];中国冶金报;2011年
9 通讯员 李益民;风帆公司技术创新真忙[N];中国船舶报;2000年
10 刘晶;风帆股份:锂电池成新增长点[N];中国电子报;2008年
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1 杨雪晶;基于智能模型的船舶横向运动控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 姚竞争;数字化造船一体化数据平台关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 于瑞亭;欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 刘杨;欠驱动水面船舶的非线性自适应控制研究[D];大连海事大学;2010年
5 黄珍;锚泊移位型工程船舶系统建模与控制研究[D];华中科技大学;2010年
6 孙宏放;具有斜舵的船舶综合减摇控制及预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
8 任洪莹;风翼助航船舶主动力装置特性研究[D];大连海事大学;2012年
9 陈鹏;无刷双馈风力发电机控制系统研究[D];河北工业大学;2006年
10 赵振民;危化品运输工况仿真与模拟器关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任宝;风翼—柴油机混合动力船舶特性分析研究与风帆控制系统设计[D];大连海事大学;2011年
2 邓伟;基于JAFMAS的船舶交通流模拟[D];大连海事大学;2011年
3 柳丽川;船舶姿态运动控制平台设计—海浪层设计[D];大连海事大学;2012年
4 张馨文;基于反步法的欠驱动船舶直线航迹跟踪控制[D];大连海事大学;2011年
5 周靓;航道监控中船舶的检测与跟踪[D];南京理工大学;2012年
6 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘德振;VTS信息模拟器中船舶运动模型的研究[D];大连海事大学;2010年
8 谢笑颖;环境最优船舶区域动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 闫学君;航海模拟器中船舶号灯号型显示研究[D];大连海事大学;2012年
10 封浩;基于ARM的自动舵研究与设计[D];浙江工业大学;2010年
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