[发明专利]一种船平航状态下调距桨螺距和主机转速的控制算法

摘要

一种船平航状态下调距桨螺距和主机转速的控制算法，包括以下步骤：（1）通过公式求得推力P；（2）通过公式求得船舶效率；（3）通过公式求得船舶的当前输出功率W；（4）根据求得的推力P、船舶效率和船舶的当前输出功率W通过公式求得控制判据J；（5）将转速n进行500等分、螺距H进行100等分，建立二维数组,当W[i][j]与W外满足W[i][j]≤W外且J[i][j]为最大值时，转速n和螺距H为控制目标值。本发明最优控制算法的有益效果在于：通过算法，取得转速n和螺距H，实现了主机输出功率最大、燃油效率最高且船舶机动性能最好的最优控制目的。

主权项

一种船平航状态下调距桨螺距和主机转速的控制算法，其特征在于：包括以下步骤：1、将转速n进行x等分，n为n[0]到n[x]、螺距H进行y等分，H为H[0]到H[y]，建立二维数组,转速n取值为n[i],螺距H取值为H[j]；2、通过下述公式求得推力P： P=KPρn2DP4（1）式中，推力系数KP为：KP=a1λp2+a2λp+a3（2）式中，进速系数λp为：λp=（1 ω）H/DP（3）； 3、通过下述公式求得船舶效率η为：η=ηc*ηs*ηp（4）式中，螺旋桨淌水效率ηp为：ηp=KP/KM*λp /2π（5）式中，阻力矩系数KM为：KM= b1λp 2+b2λp +b3（6）；4、通过下述公式求得船舶的当前输出功率W：W=M*2πn/ηcηs（7），为保证主机不超负荷工作，输出功率应满足：W≤W外=c1n2+c2n+c3(8)式中，船的阻力矩M为：M=KMρn2DP5（9）；5、根据已求得的推力P、船舶效率η和船舶的当前输出功率W通过下述公式求得控制判据J：J=P/PE *K1+η/ηE*K2+W/WE *K3（10）式中， k1、k2、k3为参数系数且k1+k2+k3=1（11）；6、通过i和j的不断取值将转速n和螺距H分别遍历0到x和0到y，当W[i][j]与W外满足（8）且J[i][j]为最大值时，取得的转速n和螺距H，此时的转速n与螺距H值为平航状态下保证推力和船舶效率的情况下，主机达到最大输出功率的转速n与螺距H值。