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《大连海事大学》 2013年
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风力助航船的风向风速的检测方法研究

杨军  
【摘要】:风力助航船需要准确的风向风速,这对风速风向的测量提出了高要求。实际运用中,助航船的帆只有找到了正确的迎风角才能最大程度上利用风能。由于目前市面上提供的风速风向仪装置都没有考虑传感器在运动情况下的测量值因而会产生一定误差。 本文通过在风洞中采用云台模拟船舶的运动,对影响风速风向的主要因素进行分析,在转动速度和转动角度的干扰下,得到测量值与真实值之间的误差,通过分析大量实验数据,得到了一种误差补偿算法,从而测到准确的风速风向。 论文分析风速风向的测量原理与方法,论述了各种测量装置的优缺点。并搭建一个实验平台,风洞模拟自然风,云台模拟船舶的运动,通过实验分析云台上的传感器在不同运动速度和不同倾斜角度情况下测得的实验数据,风速风向的测量误差。用多变量拟合的方法得到了速度和倾角与误差之间的拟合曲线。同时,还分析了空间上任意一点传感器角度和速度的变化对风速风向测量值的影响,通过对实验数据的处理,得到速度与角度的测量误差补偿模型。最后通过大量实验证明该补偿模型的有效性和准确度。 本文设计VB数据采集界面和msp430控制器的姿态角测量、云台控制、测量误差修正的硬件系统,编写了上位机通信程序、风速风向采集与处理的程序,实现了误差的补偿,得到比较准确的风速风向值。经过误差补偿后的测量值,可以满足风力助航船对风速风向的应用要求。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U674.926

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘武发,蒋蓁,龚振邦;基于MEMS加速度传感器的双轴倾角计及其应用[J];传感器技术;2005年03期
2 沙占友,王彦朋,张永昌;单片偏航角速度陀螺仪的原理与应用[J];传感器世界;2004年09期
3 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
4 叶林;周弘;张洪;张杰;;相位差的几种测量方法和测量精度分析[J];电测与仪表;2006年04期
5 马玲玲;杨嘉祥;姜狄;戴丽莉;;PC与GPS的串口通信[J];电脑编程技巧与维护;2011年07期
6 吴爱华;茅靖峰;吴国庆;羌予践;;基于MSP430的风力风向无线数据采集系统[J];低压电器;2010年16期
7 王海鹏;赵莉;王殿生;潘圆圆;孟祥鹏;;基于MATLAB的均匀设计实验数据多元非线性最小二乘拟合[J];化学工程与装备;2010年09期
8 徐晓翔;陈文芗;叶军君;;基于三轴加速度传感器的倾角测量系统的设计[J];传感器世界;2012年07期
9 朱荣 ,周兆英;基于ME MS的姿态测量系统[J];测控技术;2002年10期
10 黄晓青;;风向风速传感器的校准方法[J];计量与测试技术;2009年01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
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 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
3 黄朝明;船舶风帆助航的实验研究[D];大连海事大学;2008年
4 甘振海;风筝帆助航技术研究[D];大连海事大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张浪文;谢巍;洪增林;陈乔敬;;一种多点触发定点追踪的监控系统[J];安防科技;2010年05期
2 杨仁付;利用样条函数计算高振荡积分[J];安徽广播电视大学学报;2003年02期
3 邹益民;汪渤;;基于强跟踪滤波器的滚转弹姿态估计[J];兵工学报;2007年07期
4 刘武发;蒋蓁;龚振邦;;基于磁阻和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计及应用[J];兵工学报;2008年02期
5 张兴红;张慧;陈锡侯;王先全;冯济琴;;一种精密测量超声波传输时间的方法[J];北京理工大学学报;2011年06期
6 唐达獒;史慧生;;空心电抗器电感的多变量拟合及其优化[J];大功率变流技术;2009年01期
7 王宏明;孙培廷;黄连忠;任洪莹;;基于翼型理论的风帆助航技术分析[J];船舶工程;2011年03期
8 张保祥;;重根情形的Newton迭代法收敛性加速[J];长春师范学院学报;2006年10期
9 卢有亮;陈瑜;姜晓华;;高分辨率开关电源调压控制系统设计[J];长春理工大学学报;2006年04期
10 黄灵娟;王玉娟;陈云飞;;近场热记录系统热响应过程的分子动力学仿真[J];传感技术学报;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张恒;郭际明;周命端;丁旭;;基于Google Map的GPS定位跟踪系统研究与实现[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012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 梅玉龙;陶桂兰;;换填法垫层厚度优化设计[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
4 韩友美;钟政;桑逢云;;NEMA—0183协议下GPS数据的实时串口通讯程序设计[A];山东省“数字国土”学术交流会论文集[C];2007年
5 吴虎彪;邹志军;黄晨;王非;李浩;王重超;;毕托管测定管道中风速的阻塞修正研究[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
6 王保强;李一丁;;超声波风速风向检测技术的研究[A];2008’促进中西部发展声学学术交流会论文集[C];2008年
7 黄震威;梁国伟;赵伟国;杨松迎;;新型气体流量计特性曲线及其拟合方法研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
8 周永贵;李小京;;超声波多普勒流量计信号处理方法研究[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
9 黄强;鲁远祥;詹世玉;;孔口回转钻机钻孔深度获取算法研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
10 黄建军;刘存;;改进超声波流量计性能的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金江明;活塞式压缩机排气量无级调节系统关键技术的研究[D];浙江大学;2010年
2 朱昌平;流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D];中国矿业大学;2010年
3 齐利晓;整流翼型均速管流量传感器研究[D];天津大学;2010年
4 林晓琳;光纤式涡街流量测量技术的研究[D];燕山大学;2011年
5 江东;基于磁悬浮效应的振动测试系统[D];哈尔滨理工大学;2011年
6 王雪峰;基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
7 姜伟伟;大型光电设备载车平台承载及支撑技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 刘永辉;圆管过渡区流速特性的研究[D];山东大学;2011年
9 程常桂;气膜软接触连铸技术的基础研究[D];上海大学;2003年
10 邵振峰;基于航空立体影像对的人工目标三维提取与重建[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 杨培科;基于SOPC的磁阻电子罗盘的设计实现及其误差补偿[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王慧;时差法超声波流量计数据处理方法的研究[D];大连理工大学;2010年
4 范乐;基于DSP的超声波多普勒流量计设计与研究[D];河南理工大学;2010年
5 张慧;基于FPGA的高精度超声波液体流量计研究[D];重庆理工大学;2010年
6 徐益挺;蒸汽实流标准装置的研究与开发[D];浙江大学;2011年
7 王立明;风帆辅助推进装置及控制系统的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2010年
8 秦军;Runge-Kutta法在求解微分方程模型中的应用[D];安徽大学;2010年
9 陈波扬;一种全自动割管机的研制[D];浙江大学;2011年
10 王葵军;基于FPGA时差法超声波风速风向传感器系统的研究[D];电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施润华;;风帆助航实船推进性能分析[J];船舶工程;1989年03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 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
4 高明光,唐松林,崔贤王,陈宏钧;超声传感器在物位测量中的应用[J];传感器技术;1997年03期
5 刘武发,蒋蓁,龚振邦;基于MEMS加速度传感器的双轴倾角计及其应用[J];传感器技术;2005年03期
6 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
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 李泽光;基于正交双通道算法的相位差测量[J];电测与仪表;2004年02期
9 刘琼章,张征平,陈艳峰;电力信号相位差测量方法之探讨[J];电测与仪表;2004年06期
10 田桂平,万钧力,陈滟涛;基于矢量内积法的高精度数字相位差计[J];电测与仪表;2004年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李成贵;袁长良;武文堂;;三传感器测量圆柱度误差的理论新探讨[J];太原理工大学学报;1992年03期
2 肖跃华;葛永强;张渝怀;;双通道多极旋转变压器误差补偿[J];中国惯性技术学报;2007年05期
3 刘保华;李兵;崔希君;蒋庄德;;一种多线结构光测头的误差补偿方法[J];西安交通大学学报;2007年01期
4 何昆鹏;程万娟;高延滨;梁海波;;虚拟陀螺技术在MEMS惯性导航系统中的应用[J];哈尔滨工程大学学报;2009年10期
5 张会新;王世昌;杨运良;马艳海;秦丽;张秀霞;;全加速度计惯性测量系统角速度解算方法的优化[J];中国惯性技术学报;2008年06期
6 房国良,方志杰;自动测风经纬仪的设计[J];电子与自动化;1997年02期
7 白世东;景占荣;羊彦;屈斌;;一种新型直流调速压缩机控制方案研究与实现[J];电力电子技术;2007年02期
8 张皓;刘纪元;焦学峰;王婧;;自适应峰值匹配法在风速测量中的应用[J];电子设计工程;2011年02期
9 马艳;吴雨擎;李聚波;张洛平;;齿轮成形磨削的分度补偿技术[J];现代零部件;2008年06期
10 李持恒;;镗床主轴误差补偿法[J];机械设计与制造;1981年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史永文;;船舶风速风向的检测与处理[A];中国航海学会通信导航学术年会(1992)论文集[C];1992年
2 李一丁;王保强;伍妍洁;;基于互相关理论的超声测风算法研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
3 申辉;何宜军;Will Perrie;;台风情况下海面风速的SAR遥感反演[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
4 王保强;李一丁;;超声波风速风向检测技术的研究[A];2008’促进中西部发展声学学术交流会论文集[C];2008年
5 岳瑞峰;刘理天;李志坚;;集成MOS力敏运放压力传感器的设计与研究[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
6 鞠益兰;程金松;;结构光式激光视觉传感器的焊缝跟踪系统[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
7 李振波;徐丹辉;张春晓;申安安;孙克;;在线式SF_6微水含量传感器[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
8 高剑琳;;基于工业以太网的差压流量计的研究与开发[A];中国仪器仪表学会2008学术年会第二届智能检测控制技术及仪表装置发展研讨会论文集[C];2008年
9 杨郁;蒋健辉;沈国励;俞汝勤;;基于四(对-二甲基氨基苯基)卟啉荧光猝灭的汞离子荧光传感器[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
10 丁勇;施斌;吴智深;;岩土工程监测中的光纤传感器[A];全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 乐天编译;编织一张更好的Web[N];计算机世界;2007年
2 Silvio Lauckner;只需少量元件的USB温度传感器[N];电子资讯时报;2008年
3 本报记者 刘锋;水乡深处的发明专业户[N];科技日报;2009年
4 于寅虎;我国传感器未来命系产业化[N];中国电子报;2004年
5 梁燕蕙 DigiTimes;美光推出800万像素产品[N];电子资讯时报;2006年
6 记者  毛黎;美计划试验新的海啸预警系统[N];科技日报;2006年
7 周童;注重实时取景的数码单反[N];计算机世界;2008年
8 范渝民;帮你了解全画幅[N];中国消费者报;2009年
9 潘金宽;战场地面传感器的发展趋势[N];战士报;2010年
10 李东宏徐相秋;2010年中国汽车传感器市场将超百亿元[N];中国电子报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李彦征;基于多体系统运动学的数控插齿机加工误差分析与实验研究[D];天津大学;2004年
2 周俊峰;高精度薄板带板凸度激光检测的误差分析与精度控制研究[D];中南大学;2006年
3 朱珊莹;强度调制型光纤传感器建模分析与设计实现[D];华中科技大学;2011年
4 鞠华;逆向工程中自由曲面的数据处理与误差补偿研究[D];浙江大学;2003年
5 齐永岳;大范围二维纳米检测系统的设计研究[D];天津大学;2004年
6 陶晓杰;滚齿误差及补偿技术研究[D];合肥工业大学;2006年
7 孟子晖;分子烙印技术在有机磷毒剂及其水解产物分析中的应用[D];中国人民解放军军事医学科学院;2000年
8 张玲霞;导航系统故障检测与诊断及其相关理论问题的研究[D];西北工业大学;2004年
9 李云峰;电液伺服阀中弹簧管刚度精密测量技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 李小力;数控机床综合几何误差的建模及补偿研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 杨军;风力助航船的风向风速的检测方法研究[D];大连海事大学;2013年
3 葛志鑫;移动式超声波风速风向测量系统[D];南京信息工程大学;2012年
4 牛秀范;便携式风速风向测量仪[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 吕敏;基于STM32的风速风向测试系统设计[D];西南交通大学;2011年
6 陈康奇;基于无线网络的风速风向测量系统设计研究[D];南京信息工程大学;2011年
7 李卉;螺旋曲面廓形的在线测量技术研究[D];沈阳工业大学;2005年
8 郭辰;多功能数控铣床几何误差补偿技术的研究[D];沈阳工业大学;2005年
9 冯明;超低旁瓣天线近场测量关键误差补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 王晓露;基于单片机的旋转变压器—数字转换器的研究[D];西北工业大学;2006年
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