陀螺式減搖裝置關(guān)鍵技術(shù)研究

1、陀螺式減搖裝置關(guān)鍵技術(shù)研究 1研究目的 研究現(xiàn)狀 研究內(nèi)容 研究目標(biāo)研究方案 11131124521 研究目的（1）游艇橫搖會(huì)影響舒適性、適航性、安全性以及設(shè)備的正常工作。（2）鰭減搖和舵減搖裝置減搖能力與航速有關(guān)，會(huì)產(chǎn)生附加阻力以及影響游艇美觀。（3）減搖水箱需要很大的空間。31 研究目的（4）陀螺式減搖裝置利用其高速轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定動(dòng)量矩輸出，用一個(gè)小的力矩輸入產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)，可獲得放大的輸出力矩來抑制船舶橫搖。且安裝方便，占用空間小，在船舶零航速下亦可產(chǎn)生很好的減搖效果。 41 研究目的52 研究現(xiàn)狀（1）陸建輝（2011）提出了一種基于控制力矩陀螺的船舶橫搖抑制裝置模型： 采用兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反陀螺構(gòu)成

2、減搖裝置，消除了產(chǎn)生船舶艏搖的輸出力矩； 控制陀螺進(jìn)動(dòng)，適應(yīng)不同的海況要求，達(dá)到抑制船舶非線性橫搖的效果； 減搖模型中未考慮船舶縱搖對(duì)船舶及控制器的影響。62 研究現(xiàn)狀（2）1992 年 5 月美國海軍在 UUS Worden 驅(qū)逐艦上安裝了陀螺式減搖裝置。（3） TOWNSEND（2007）進(jìn)行了陀螺減搖的模型試驗(yàn)，驗(yàn)證了其減搖能力。（4） Seakeeper ， Inc. ，McKenney and Adams（2002），2007研制完成陀螺式減搖裝置，并開始生產(chǎn)和銷售。 72 研究現(xiàn)狀83 研究內(nèi)容 （1）波浪激勵(lì)下游艇非線性橫搖數(shù)學(xué)模型研究；（2）陀螺式減搖裝置相對(duì)于坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)

3、模型研究；（3）游艇與陀螺式減搖裝置整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)控制模型研究；（4）小型原理樣機(jī)研制；（5）陀螺陀螺式減搖裝置工程化過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)：制造工藝、材料、真空度、冷卻系統(tǒng)、控制律算法、進(jìn)動(dòng)作動(dòng)器等。93 研究內(nèi)容 游艇橫搖運(yùn)動(dòng)方程減搖裝置運(yùn)動(dòng)方程整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程104 研究目標(biāo) （1）2012年，完成陀螺式減搖裝置關(guān)鍵技術(shù)原理研究。（2）2012年，研制小型原理樣機(jī)。（3）2012年，爭(zhēng)取成功申報(bào)國家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目。 115 研究方案 （1）考慮阻尼力矩和恢復(fù)力矩的非線性，建立以Mathieu方程為基礎(chǔ)的游艇非線性橫搖運(yùn)動(dòng)方程，預(yù)報(bào)在給定海況下的橫搖響應(yīng)；（2）根據(jù)剛體定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的歐拉方程，建立陀螺式減搖裝置相對(duì)于坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算抑制游艇橫搖的力矩；（3）要保證陀螺式減搖裝置的適應(yīng)性，需建立整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程