[发明专利]小水线面双体船艇双桨吊舱智能组合操推系统

说明书

本发明提供一种小水线面双体船艇双桨吊舱智能组合操推系统，包括电机螺旋桨推进系统、吊舱推进系统，和综合优化控制系统。与当今的各种操纵推进系统相比，本发明将传统的螺旋桨与吊舱结合起来，并基于操纵推进性能最优计算确定操纵推进系统的各项参数；搭载有基于优化的控制规则构成闭环航向航速智能控制系统，可提高船体的综合性能，使船体转向更加灵活，并且可以在复杂海况中通过该操纵推进系统来改变船舶的运动姿态和航速航向控制，提高安全性和经济性。

技术领域

本发明涉及一种船舶操推系统，尤其是一种小水线面船艇双桨吊舱组合操推系统，属于船舶工程技术领域。

背景技术

在船舶领域，船舶推进装置包括电力推进，吊舱推进，柴油机推进，喷水推进和磁流体推进。近年来，随着我国船舶行业的发展，对船舶操纵推进系统的研究成为一大热点。本发明着力于如何优化设计出一种既经济合理又能提高船舶性能及智能化的操纵推进系统，全面推进现代造船模式是现代造船界的热点问题。

因此操纵推进系统综合需要考虑各项性能(包括航向稳定性、机动性和推进性能)的重要程度，最大程度的提高船舶的航行性能和经济性。通过智能优化算法，确定推进系统(舵机、电机功率、螺旋桨几何尺寸)等参数。

上述所述的单一的推进模式在不同海况下的推进效率会受到影响。且风在海面上形成的被波浪是很不规则的，形成的波浪高低长短不齐，杂乱无章，瞬息万变，似无规律可循。目前船舶在复杂海况的推进效率较低，并且推进方式应变能力较弱。有必要对船舶的操推系统进行进一步研究，解决船舶操推系统存在的一系列问题，提高船舶操推系统的推进效率，船舶的整体性能，可靠性实用性，使其更加安全和经济效益。

在电机推进模式下，船体在转弯时需靠位于船体两侧的螺旋桨差速运行完成转向，该方式灵活性能较低。然而吊舱推进就具有较好的转向性能，所以，将吊舱推进系统和电机推进系统进行组合，并用综合优化控制系统进行控制是一个船舶操纵推进系统的发展方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题和不足，提高船艇的操纵推进效果，实现船船艇操纵推进方式及其性能的最优化，使船船艇具有优良的保持航向和改变航向的性能，而提供一种小水线面双体船艇双桨吊舱智能组合操纵推进系统。船艇在复杂海况下可充分利用该综合优化的操纵推进系统实时调整船艇运行状态，从而使操纵推进系统更加灵活实用，提高船艇的推进和操纵等综合性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种小水线面双体船艇双桨吊舱智能组合操推系统，包括电机螺旋桨推进系统、吊舱推进系统，和综合优化控制系统，所述综合优化控制系统包括单片机、波浪测量仪、高精度姿态测量仪、GPS和航向测量仪，所述波浪测量仪用于测量波浪参数，所述高精度姿态测量仪用于测量船艇的航行姿态参数，所述GPS用于测量船艇的航行位置，所述航向测量仪用于测量船艇的航向，所述单片机根据所述波浪测量仪、所述高精度姿态测量仪、所述GPS以及所述航向测量仪测量的数据控制所述电机螺旋桨推进系统和所述吊舱推进系统。

进一步，所述电机螺旋桨推进系统包括螺旋桨一、螺旋桨二、联轴器一、联轴器二、传动轴一、传动轴二、直流无刷电机一和直流无刷电机二，所述直流无刷电机一通过所述联轴器一与所述传动轴二传动连接，所述传动轴二与所述螺旋桨二传动连接，所述直流无刷电机二通过所述联轴器二与所述传动轴一传动连接，所述传动轴一与所述螺旋桨一传动连接，所述螺旋桨一和所述螺旋桨二位于船体尾部沿船体中线对称布置。

进一步，所述螺旋桨一和所述螺旋桨二的直径不超过船艇吃水深度的2/3。