一种用于中小型船舶的减摇方法及系统
专利汇可以提供一种用于中小型船舶的减摇方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种用于中小型 船舶 的减摇方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1、在船舶船身的左右两侧的中部对称设置两个推进机构；S2、建立船舶的 力 学模型；S3、计算所述力学模型的动力学方程；S4、采集多组船舶在不同情况下处于平衡状态时的上述数据；S5、采集船舶运行时的船舶运行环境数据和船舶自身运行数据，当θ＞10°时，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力f(t)；S6、船舶倾斜一侧的所述推动机构开始工作，向船舶施加大小为|f(t)|的推力，使得船舶恢复平衡。本发明提供一种用于中小型船舶的减摇方法及系统，及时对船舶的倾斜进行修正，有效的提高船舶航行的 稳定性 和安全性。，下面是一种用于中小型船舶的减摇方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种用于中小型船舶的减摇方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在船舶船身的左右两侧的中部对称设置两个推进机构，所述推进机构的推进方向均朝向其远离所述船舶的一侧；
S2、建立船舶的力学模型，其中，所述力学模型中将船舶摇晃时的重力势能与动能之间的转化视为弹簧的弹性势能与动能之间的转化；
S3、计算所述力学模型的动力学方程：
其中，m为船舶的总重量；r为船舶底部中点到船舶质心的高度差；为船舶竖直方向角加速度；c为水对船舶的阻尼，其中c＝αT+βh+γv，α、β和γ为权重系数，T为水温，h为船舶的吃水深度，v为船舶的实时速度；为船舶竖直方向角速度；k为所述弹簧的弹性系数；θ为船舶竖直方向倾斜角度；f为推进机构所提供的推动力；L为所述推进机构与船底的高度差；
由上式(1)可知，
S4、采集多组船舶在不同情况下处于平衡状态时的上述数据，船舶处于平衡状态时f＝
0，并将采集得到的上述数据代入上式(1)中，得到α、β、γ和k的值；
S5、采集船舶运行时的竖直方向的实时角加速度 竖直方向额实时角速度 竖
直方向的实时倾斜角度θ(t)、水面实时温度T(t)、船舶实时吃水深度h(t)、和船舶实时速度v(t)，当θ＞10°时，将上述数据代入式(2)中，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力f(t)
S6、船舶倾斜一侧的所述推动机构开始工作，向船舶施加大小为|f(t)|的推力，使得船舶恢复平衡。
2.如权利要求1所述的一种用于中小型船舶的减摇方法，其特征在于，所述力学模型包括支架、杆体、弹簧、小球和阻尼器，所述杆体水平设置，其一端与所述支架转动连接，所述小球设置在所述杆体的另一端，所述弹簧竖直设置在所述小球上方，其上端与所述支架连接，其下端与小球的上端连接，所述杆体的下端具有一连接点，所述阻尼器竖直设置在所述杆体下方，其上端与所述连接点连接，其下端与地面连接，所述杆体的上端具有一受力点，所述受力点处收到竖直向下的力，其中，所述杆体的长度代表r；所述弹簧的弹性系数代表k；所述小球的质量代表m；所述受力点受到向下的力代表f；所述受力点到所述杆体一端的距离代表L；所述连接点到所述杆体一端的距离代表h；所述阻尼器的阻尼代表c；对所述杆体施加向下的力f后，杆体与水平方向的夹角代表θ。
3.如权利要求1所述的一种用于中小型船舶的减摇方法，其特征在于，船舶朝向其任意一侧倾斜时，该侧的所述推进机构被禁止启动。
4.如权利要求1所述的一种用于中小型船舶的减摇方法，其特征在于，所述推进机构包括液压泵和高压水枪，所述液压泵设置在船舶的发动机舱内，两根所述高压水枪分别对称设置在船身的左右两侧的中部，并与船身垂直，所述液压泵与对应的所述高压水枪连接。
5.一种用于中小型船舶的减摇系统，采用如权利要求1-3任一项所述的一种用于中小型船舶的减摇方法，其特征在于，包括船舶航行环境温度传感器、船舶航行角速度传感器、船舶航行角加速度传感器、船舶航行倾角传感器、船舶航行压力传感器、船舶航行速度传感器、两个推进机构和控制器，两个所述推进机构分别对称设置在船舶船身的左右两侧的中部，且所述推进机构的推进方向均朝向所述船舶，所述船舶航行环境温度传感器、船舶航行角速度传感器、船舶航行角加速度传感器、船舶航行倾角传感器、船舶航行压力传感器、船舶航行速度传感器和两个推进机构分别与所述控制器电连接。
6.如权利要求5所述的一种用于中小型船舶的减摇系统，其特征在于，所述推进机构包括液压泵和高压水枪，所述液压泵设置在船舶的发动机舱内，两根所述高压水枪分别对称设置在船身的左右两侧的中部，并与船身垂直，所述液压泵与对应的所述高压水枪连接，所述液压泵均与所述控制器电连接。
一种用于中小型船舶的减摇方法及系统
技术领域
背景技术
尼，降低重心等方式减摇，但这些传统减摇方式都存在些许弊端，如通过增大船身阻尼的方式减摇，将会降低船舶航海时转向的灵活性，无法快速的避让前方的障碍物，而降低重心的减摇方式，将会降低船舶的载荷，船舶的翻覆概率也会升高。
发明内容
差；
实时速度v(t)，当θ＞10°时，将上述数据代入式(2)中，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力f(t)
身的左右两侧的中部，并与船身垂直，所述液压泵与对应的所述高压水枪连接。
境温度传感器、船舶航行角速度传感器、船舶航行角加速度传感器、船舶航行倾角传感器、船舶航行压力传感器、船舶航行速度传感器和两个推进机构分别与所述控制器电连接。
身的左右两侧的中部，并与船身垂直，所述液压泵与对应的所述高压水枪连接，所述液压泵均与所述控制器电连接。
具体实施方式
明的限制。
置在船舶的发动机舱内，两根所述高压水枪分别对称设置在船身的左右两侧的中部，并与
船身垂直，所述液压泵与对应的所述高压水枪连接；
接对动力模型进行分析和计算，不仅具有较高的可靠性，还大大减少了原本的工作量。构建的船舶力学模型为质量-阻尼-弹簧的单自由度系统，模型如附图中图2所示：
总重量m；所述受力点受到向下的力代表推进机构所提供的推动力f；所述受力点到所述杆
体一端的距离代表推进机构与船底的高度差L；所述连接点到所述杆体一端的距离代表船
舶的吃水深度h；所述阻尼器的阻尼代表水对船舶的阻尼c；对所述杆体施加向下的力f后，杆体与水平方向的夹角代表船舶竖直方向倾斜角度θ；
学方程。上述特性均适合本发明所需要求，故根据D’Alembert原理，对于该系统而言，根据动量矩定理，给出所述力学模型的动力学方程：
差；
实时速度v(t)，当θ＞10°时，将上述数据代入式(2)中，计算得到此时要使船舶恢复平衡时推进机构所需要提供的推动力f(t)
法的处理，得到系统的最优解，控制推进力的大小，实现自适应动态优化调节控制，从而实现船舶减摇最优化节能控制，有效的提高船舶航行的稳定性和安全性。采取液压推进的方
式，可实现大范围的无级调速，传动比可高达1:1000，易于实现载荷控制、速度控制和方向控制，可以进行集中控制、遥控和实现自动控制，其控制传动平稳，反应快，并能高速启动和频繁换向，且液压原件均为标准件易于设计和推广应用，其高速启动和可频繁换向等特点
特别适合本发明所需性能。
船舶航行环境温度传感器、船舶航行角速度传感器、船舶航行角加速度传感器、船舶航行倾角传感器、船舶航行压力传感器、船舶航行速度传感器和两个推进机构分别与所述控制器
电连接；所述推进机构包括液压泵和高压水枪，所述液压泵设置在船舶的发动机舱内，两根所述高压水枪分别对称设置在船身的左右两侧的中部，并与船身垂直，所述液压泵与对应
的所述高压水枪连接，所述液压泵均与所述控制器电连接。
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