船舶減搖水艙測試系統(tǒng)設計及控制策略研究.pdf

1、減搖水艙是現(xiàn)階段船舶減搖中重要的減搖裝置之一，主要適用于零航速或者行駛速度較慢的船舶中，減搖水艙按照結構形式可以分為U型減搖水艙和槽型減搖水艙，而U型減搖水艙又可以分為主動式減搖水艙、被動式減搖水艙和可控被動式減搖水艙三種。
　　可控被動式減搖水艙在多種航速下都有一定的減搖性能，運用少量的能量通過對安裝在兩邊艙底部水閥或氣閥進行控制，來達到對艙內流體橫搖控制的目的，使水艙內的液體總是集中在船舶向上運動的一側，為船體產生一個穩(wěn)定的力

2、矩，從而避免在非諧搖區(qū)中出現(xiàn)幅值變大的現(xiàn)象，以此方式來達到改變水艙的固有周期目的。
　　減搖水艙試驗臺架是研究和設計減搖水艙的重要設備之一。它可以模擬實際船舶在海上航行的運動情況，并從它的運動中研究水艙的運動和控制規(guī)律，為實際控制方式提供更為可靠的各種參數(shù)。
　　本論文介紹了減搖水艙試驗臺架整體結構的設計和控制系統(tǒng)硬件的選取，并詳細介紹了試驗臺架中U型水艙結構的設計原理以及尺寸的設計，對U型水艙的運行規(guī)律進行了深入的分析和研

3、究。
　　為了實現(xiàn)對水艙自動控制算法中數(shù)據(jù)的采集、分析，運算，并對水艙閥門做出相應的控制，論文根據(jù)研究需要對減搖水艙控制原理進行了需求分析和功能分析。并提出了一種基于西門子控制模塊及軟件通訊協(xié)議的控制系統(tǒng)設計方案。該方案基于高性能、高可靠性的S7-200模塊對系統(tǒng)進行分布式設計，將系統(tǒng)分為中心控制器和人機交互模塊，并采用了
　　氣閥與水閥同時控制的方式。與常規(guī)控制模式相比，它在控制輸出控制反饋中更加有效，使水艙在實際應用中擁