一种小水线面双体船可调鳍的自动寻优控制方法技术

一种小水线面双体船可调鳍的自动寻优控制方法，包括小水线面双体船，在小水线面双体船下潜体的左片体和右片体内侧位置均安装可调鳍，在左片体的艏部和艉部分别安装一号可调鳍和三号可调鳍，在右片体的艏部和艉部分别安装二号可调鳍和四号可调鳍；控制方法包括如下操作过程：首先，根据理论分析与确定船舶纵倾角度是和船舶航行速度，并得到实船攻角组合、功率、纵倾角度、航行速度之间的对应曲线图谱，根据理论计算进行航行工况分析与判断调整，可以在小水线面双体船航行时，通过自动匹配可调鳍攻角、船舶航速、船舶纵向倾角与推进功率，自动控制船舶航行姿态，解决小水线面船型在姿态与航速、能耗之间的矛盾问题。能耗之间的矛盾问题。能耗之间的矛盾问题。

【技术实现步骤摘要】
一种小水线面双体船可调鳍的自动寻优控制方法


[0001]本专利技术涉及小水线面双体船可调鳍控制方法
，尤其是一种小水线面双体船可调鳍的自动寻优控制方法，可以针对小水线面双体船航行时通过可调鳍的控制，自动达到对航速以及姿态的优化控制。

技术介绍

[0002]小水线面双体船是指一种水线面积小，且由两个潜水体和一个水上箱体，中间有两个流线型支柱连接起来的船舶，是一种具有优良耐波性的高性能船舶。随着对小水线面双体船的研究深入，该种船型越来越多被广泛应用于科考船、调查船、教学实习船等特殊船舶。
[0003]小水线面双体船由于较小的水线面面积，作用在下潜体上的不稳定力矩使得小水线面船在高速航行时有可能发生纵向运动失稳，对船舶安全造成极大危害。
[0004]为改善小水线面双体船的纵向运动稳定性，最常用的方法是在其潜体内侧前后分别布置一对可调鳍，在改善船体纵向运动稳定性的同时，还可以减小船体纵向运动响应幅值，改善航行姿态。
[0005]可调鳍作为小水线面双体船光滑船型的附体，在船舶航行时，通过调整可调鳍攻角，调整船舶纵向倾角。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小水线面双体船可调鳍的自动寻优控制方法，包括小水线面双体船，其特征在于：在小水线面双体船下潜体的左片体(5)和右片体(6)内侧位置均安装可调鳍，分别为一号可调鳍(1)、二号可调鳍(2)、三号可调鳍(3)和四号可调鳍(4)，具体的，在左片体(5)的艏部和艉部分别安装一号可调鳍(1)和三号可调鳍(3)，在右片体(6)的艏部和艉部分别安装二号可调鳍(2)和四号可调鳍(4)；控制方法包括如下操作过程：首先，理论分析与确定船舶纵倾角度θ和船舶航行速度v，并得到实船攻角组合α、功率p、纵倾角度θ、航行速度v之间的对应曲线图谱；当船舶纵倾角度θ大于0，船舶没有出现埋首现象，此时，根据实船测试结果，修正理论计算，形成实船攻角组合α、功率p、纵倾角度θ、航行速度v之间的对应曲线图谱，并在图谱中插值得出任意一组实船攻角组合α、功率p、纵倾角度θ、航行速度v之间的组合；S1：船舶根据航行工况，任务需要，给出船舶的航速v1控制需求；S2：根据实船攻角组合α、功率p、纵倾角度θ、航行速度v之间的对应曲线图谱，插值寻找设定航速v1下，最为节能的功率p1，确定攻角组合α1、纵倾角θ1；S3：传递至推进系统控制单元，给出推进功率；S4：控制可调鳍运行，调整攻角组合至α1；S5：船舶达到纵倾角θ1，并达到设定航速v1；S6；判断设定航速v1是否稳定；S7：若航速稳定，则船舶按照恒速航行，直到航速重新变动；S8：若航速不稳定，根据船舶姿态仪反馈船舶纵向倾角，判断船舶是否因外界海况变化导致船舶姿态发生变化，引起航速不稳定，如果船舶纵向倾角发生变化，实时获取船舶最新倾角θ2；S9：返回至步骤S2，根据实船攻角组合α、功率p、纵倾角度θ、航行速度v之间的对应曲线图谱，插值寻找在船舶倾角θ2情况下，达到设定航速v1需要的最为节能功率p2，确定攻角组合α2，控制系统按S2，直到达到设定航速并稳定下来；S10：接步骤S8，若航速不稳定，根据船舶姿态仪反馈船舶纵向倾角，判断船舶是否因外界海况变化导，船舶姿态发生变化，引起航速不稳定，如果船舶纵向倾角未发生变化，报警至监测系统，提醒船员故障；S11：同时，为了保证船舶安全，船舶恢复平浮姿态航行，至S12；S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，倪其军，侯小军，凌伟，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：