硕士学位论文-自控船模的研制

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1、分类号：U661.31；U661.33密级：公开　　　　　　　　　　　学号：江苏科技大学硕士学位论文自控船模的研制研究生姓名　　　指导教师　学科、专业船舶与海洋结构物设计制造研究方向船舶与海洋结构物流体力学性能二OO八年一月JiangsuUniversityofScienceandTechnologyDevelopmentsofAutomatic-controlResearchModelofShipsAThesisinDesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructure

2、byGaoLeiAdvisedbyProfessorYangSong-linSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2008论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得江苏科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究

3、所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。  学位论文作者签名：日期：学位论文使用授权声明 江苏科技大学有权保存本人所送交的学位论文的复印件和电子文稿，可以将学位论文的全部或部分上网公布，有权向国家有关部门或机构送交并授权其保存、上网公布本学位论文的复印件或电子文稿。本人电子文稿的内容和纸质论文的内容一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。 研究生签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要本课题在传统自由自航模型基础上增加了运动姿态的自动化控制系统与数据的采集与存储系统，从而提出了“自控船模”（Automatic

4、-controlledResearchModelofShips,ARMS）这样一种概念，并以其开发作为论文的主要研究内容。开发了两型自控船模系统，分别是ARMS-Ⅰ型与ARMS-Ⅱ型。包括推进系统、操纵系统、运动控制系统与数据采集系统。船型分别是高速单体船与三体船。完成了轴系、舵系的设计与加工，主机的选型与采购、螺旋桨及舵的设计、自航实验的设计、运动控制程序与数据采集程序的编写。Ⅱ型相比Ⅰ型，主要在推进与操纵系统上进行了改进与深化研究。进行了推进性能试验与操纵性能试验，包括静水阻力试验、自由直线自航试验与连续回转试验。并采用系统辩

5、识的手段对实验结果进行处理，得到了KT-J关系曲线。试验表明了自控船模系统，既可以高效率完成传统自由自航模型试验，又可以完成设计的新型实验，与系统辨识手段结合，可以对船舶综合航行性能展开研究。该系统能够在不进行约束模型试验情况下得到操纵性方程水动力导数，可以在不进行螺旋桨敞水试验的情况下得到其水动力参数，因此，有别于任何传统的流体性能实验手段，是一种全新的实验系统，在水动力研究中拥有着良好的应用前景与发展潜力。关键词：自控船模，推进性能试验，操纵性能试验，运动控制，数据采集，综合航行性能，水动力研究，系统辨识。V摘要V摘要VAbs

6、tractAbstractTheconceptARMS(Automatic-controlledResearchModelofShips)hasbeendevelopedbyaddingAutomaticControlSystemandMotionMeasurementsystemtotraditionalfree-runningmodel.ThethesisshowstheprocessofhowtodevelopARMS.TwotypesofARMS,ARMS-ⅠandARMS-Ⅱ,havebeendeveloped,incl

7、udingthepropulsionsystem,maneuveringsystem,AutomaticControlSystemandDataCollectionsystem.ARMS-Ⅰisahigh-speedmonohullmodelshipandARMS-Ⅱisatrimaran.Followingworkhasbeencompleted,thedesignandmanufactureofshafting,propellersandrudders,selectionsandpurchaseofmotorsandsensi

8、ngdevice,programmingofPLCandPACandwritingthetestschemes.Testsofpropulsiveperformancesandmaneuverabilityhavebeencarriedout,in