發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 18:09

　　 無(wú)人艇作為一種重要的無(wú)人水面平臺(tái),無(wú)論是在軍事領(lǐng)域,還是民用領(lǐng)域,都具有重要的實(shí)際意義,也是國(guó)內(nèi)外競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)。無(wú)人艇動(dòng)力系統(tǒng)是無(wú)人艇核心關(guān)鍵技術(shù)之一,因此開展無(wú)人艇的動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)際價(jià)值。本文將針對(duì)全電無(wú)人艇噴水推進(jìn)器動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)展開工作,包括噴水推進(jìn)器和動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理概述,以及動(dòng)力系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等工作。本文首先介紹了全電噴水式無(wú)人艇動(dòng)力系統(tǒng)的組成,主要分為主推電機(jī)系統(tǒng)和舵機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),然后闡述了噴水推進(jìn)器和動(dòng)力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。基于噴水推進(jìn)器的動(dòng)力系統(tǒng),可以分為用于控制無(wú)人艇航速的主推電機(jī)控制系統(tǒng)和用于控制無(wú)人艇航向的舵機(jī)控制系統(tǒng)。針對(duì)主推電機(jī)控制系統(tǒng),采用了無(wú)刷直流電機(jī),電機(jī)驅(qū)動(dòng)使用了三相全橋電路,通過霍爾編碼器完成轉(zhuǎn)子位置信息的反饋,電機(jī)控制采用了經(jīng)典的六步換相控制算法,主要工作包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì)制作及軟件的編寫和調(diào)試。針對(duì)舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),采用了直流電機(jī),舵機(jī)驅(qū)動(dòng)使用經(jīng)典的H橋電路,采用12位磁性絕對(duì)位置編碼器實(shí)現(xiàn)舵機(jī)轉(zhuǎn)子的位置檢測(cè),主要工作包括舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì)制作和伺服控制軟件的編寫和調(diào)試。本文設(shè)計(jì)的噴水式無(wú)人艇動(dòng)力控制系統(tǒng),在HUSTER-12S無(wú)人艇上得到成功運(yùn)用,完成了動(dòng)力系統(tǒng)在無(wú)人艇上的集成和調(diào)試工作,并進(jìn)行了主推電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)向舵機(jī)伺服控制實(shí)驗(yàn),以及無(wú)人艇運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn),對(duì)比分析了航速和主推電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、航向和舵角數(shù)據(jù),驗(yàn)證了動(dòng)力系統(tǒng)的可行性。在無(wú)人艇航行過程中,主推電機(jī)控制系統(tǒng)和舵機(jī)控制系統(tǒng)都表現(xiàn)出了良好的動(dòng)態(tài)性能和較高的控制精度,滿足無(wú)人艇單艇運(yùn)動(dòng)控制和多艇協(xié)同控制等智能控制的要求。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U664.82
【部分圖文】：

圖 1-3 海上獵人無(wú)人艇其他國(guó)家也進(jìn)行了無(wú)人艇的相關(guān)研究，如以色列的“保護(hù)者”無(wú)人艇，如示，該艇是由以色列拉斐爾公司和航空防務(wù)系統(tǒng)公司于 2003 年聯(lián)合研制，或自主控制方式，航速達(dá) 40 節(jié)，排水量達(dá) 4 噸，最大載荷 1000 千克，主海上兵力保護(hù)，情報(bào)監(jiān)視和偵察，進(jìn)行精確打擊和反恐等。2017 年 10 月，

圖 1-4 保護(hù)者無(wú)人艇 圖 1-5 海上獵人無(wú)人艇綜上，西方國(guó)家無(wú)人艇技術(shù)比較成熟，以美國(guó)為首的國(guó)外的無(wú)人艇朝著無(wú)人艇化、集群化、安全網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)協(xié)同的方向在發(fā)展。無(wú)人艇的自主化和集群化，旨高單艇的自主航行和自主決策以及無(wú)人艇與其他無(wú)人裝備的協(xié)作能力，打造智人艇和無(wú)人裝備“蜂群”；安全網(wǎng)絡(luò)，無(wú)人裝備通常依賴網(wǎng)絡(luò)連接和有效的頻譜

圖 1-4 保護(hù)者無(wú)人艇 圖 1-5 海上獵人無(wú)人艇綜上，西方國(guó)家無(wú)人艇技術(shù)比較成熟，以美國(guó)為首的國(guó)外的無(wú)人艇朝著無(wú)人艇化、集群化、安全網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)協(xié)同的方向在發(fā)展。無(wú)人艇的自主化和集群化，旨高單艇的自主航行和自主決策以及無(wú)人艇與其他無(wú)人裝備的協(xié)作能力，打造智人艇和無(wú)人裝備“蜂群”；安全網(wǎng)絡(luò)，無(wú)人裝備通常依賴網(wǎng)絡(luò)連接和有效的頻譜
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 國(guó)船;;羅·羅公司推出新型不銹鋼噴水推進(jìn)器[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2016年21期

2 謝笑穎;郝芳;劉赟;;基于噴水推進(jìn)器的單手柄操縱系統(tǒng)推力分配策略[J];船舶與海洋工程;2017年02期

3 倪永燕;劉為民;;泵噴水推進(jìn)器研究進(jìn)展[J];船海工程;2013年05期

4 ;瑞典開發(fā)新型噴水推進(jìn)器控制系統(tǒng)[J];船舶物資與市場(chǎng);2012年01期

5 常書平;王永生;丁江明;蘇永生;;混流式噴水推進(jìn)器的性能試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

6 劉承江;;國(guó)產(chǎn)新型噴水推進(jìn)器推動(dòng)我國(guó)艦船市場(chǎng)[J];中國(guó)造船;2012年02期

7 倪永燕;吳濤濤;;泵噴水推進(jìn)器分析與設(shè)計(jì)改進(jìn)[J];船海工程;2012年05期

8 何江清;孫存樓;陳雙橋;;噴水推進(jìn)器與螺旋槳混合推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J];船海工程;2010年02期

9 孫存樓;王永生;;噴水推進(jìn)器推力預(yù)報(bào)的兩種不同方法比較[J];船舶力學(xué);2010年11期

10 劉承江;王永生;張志宏;;噴水推進(jìn)器數(shù)值模擬所需流場(chǎng)控制體的研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2008年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 秦梓荷;水面無(wú)人艇運(yùn)動(dòng)控制及集群協(xié)調(diào)規(guī)劃方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

2 杜娟;水下球形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

3 高雙;噴水推進(jìn)船舶的航向/航速控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 岑春海;噴水推進(jìn)器倒車水斗流動(dòng)特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];江蘇大學(xué);2019年

2 孟凱旋;噴水推進(jìn)器內(nèi)部流動(dòng)及推力特性研究[D];江蘇大學(xué);2019年

3 董威;無(wú)人艇噴水推進(jìn)器動(dòng)力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2019年

4 郭偉華;大型雙船體噴水推進(jìn)器噴水管道優(yōu)化設(shè)計(jì)及三維流動(dòng)數(shù)值模擬[D];西安理工大學(xué);2014年

5 莊加海;渡河裝備噴水推進(jìn)器多工況性能試驗(yàn)裝置方案研究[D];上海交通大學(xué);2017年

6 王學(xué)志;近海垃圾自動(dòng)收集船主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究[D];青島科技大學(xué);2019年

7 梁爾堂;電驅(qū)動(dòng)噴水推進(jìn)器的設(shè)計(jì)與仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

8 楊紅彪;水下球形機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

9 蒲鑫;基于壓電陶瓷主動(dòng)控制的錐形噴口振動(dòng)特性研究[D];華中科技大學(xué);2017年

10 朱嘉煒;螺旋噴水推進(jìn)器水力設(shè)計(jì)及內(nèi)流特性研究[D];江蘇大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2879552