1潛器-主機-螺旋槳配合分析及圖譜設計螺旋槳
本論文要求潛器螺旋槳設計如下：已知潛器主要數(shù)據(jù)為：伴流分數(shù)w＝0.15，推力減額分數(shù)t＝0.15，主推槳有效馬力EP=15kW=20.115hp，潛器航速V6Kn，螺旋槳轉(zhuǎn)速N=350rpms=0.98為軸系傳送效率，傳送效率sDBP（主機功率）要求設計最佳螺旋槳。
先選用一張MAU4-70pB圖譜，然后根據(jù)選定的轉(zhuǎn)速N，假設一組直徑D（0.8～1.2），根據(jù)公式計算出一組值，由等值線與最佳效率曲線的交點得到P/D、0、pB。還要根據(jù)公式進行計算。根據(jù)數(shù)據(jù)，取以直徑D為橫坐標，以sP、TEP、P/D、0分別為縱坐標，用描點作圖。由給定的有效功率（轉(zhuǎn)化馬力）作EP水平線與TEP曲線相交，交點所對應的橫坐標即為所選螺旋槳的直徑，過該交點畫一條垂直線，與其它曲線（sP、P/D、0）的交點，即為設計槳的各參數(shù)。
最后螺旋槳直徑D＝1.01m，主機馬力：sP＝38Hp=28.34kW螺旋槳效率：0＝0.531，螺距比：P/D＝0.715.
2電液伺服閥控速度控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)
根據(jù)上面設計的螺旋槳及液壓知識等得開環(huán)傳遞函數(shù)為：用系統(tǒng)開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響。從系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性伯德圖可以看出，當相頻特性達到線-180°時，幅頻特性還在零分貝線以上即幅值穩(wěn)定裕量為負21KgdB；所以，由對數(shù)判據(jù)可知系統(tǒng)存在穩(wěn)定性問題。
3潛器螺旋槳閥控馬達液壓1速度系統(tǒng)PID控制和模糊自整定PID控制
4常規(guī)PID控制
臨界靈敏度法。臨界比例增益psK、和臨界振蕩周期sT，利用一些經(jīng)驗公式，求取調(diào)節(jié)器最佳數(shù)值。
'0.6，0.5，0.125ppsisdsKKTTTT當系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩時，0.08823psK=，0.04sTs
5潛器螺旋槳的常規(guī)PID與模糊自整定PID控制系統(tǒng)的Matlab對比仿真及分析
5.1系統(tǒng)仿真模型的建立。
5.2仿真結(jié)果及分析1）變參數(shù)時仿真與分析當液壓固有頻率100nrad/s變換成80hrad/s，用MATLAB仿真模糊PID控制系統(tǒng)所示。
2）突加載時仿真及分析在有螺旋槳負載情況下，當系統(tǒng)運行第3秒鐘時突加50Nm的階躍干擾力矩。
使用模糊PID控制的系統(tǒng)比常規(guī)PID系統(tǒng)少降了約3rad/s，期望轉(zhuǎn)速是37rad/s，29.75/26.75radsrad/s3rad/s8.137rad/s，提高了約8.1％，下面是分析提高的原因：為防止系統(tǒng)超調(diào)取pK較小，所以pK取NB，為加快消除穩(wěn)態(tài)誤差iK取較大，所以iK取PB，dK為抑制誤差變化率增大，取較大dK，為抑制速度下降過快，dK取較大值，所以dK取PB。因為此時的eec都大，所以E.EC都是PB（正大）。通過規(guī)則：IFEisPBANDECisPBTHENpKisNBiKisPBdKisPB，于是相應的pK往下迅速下降，pK、dK迅速上升，達到調(diào)整PID三個參數(shù)，使控制量U的增加速度加快，快于常規(guī)PID的控制量U，所以控制效果比常規(guī)PID控制好。模糊自整定PID控制在轉(zhuǎn)速降到26.75rad/s時就將速度上升，趨向給定期望值。常規(guī)PID控制轉(zhuǎn)速降到29.75rad/s時才將將速度上升，趨向給定值，模糊自整定PID控制在轉(zhuǎn)速上比常規(guī)PID控制少下降約3rad/s.同時仿真了第3秒時突加40Nm，30Nm，20N，都相應提高了大約5.4％，3.5％，2％。
6結(jié)論
本文針對潛器螺旋槳工況和模糊自整定PID控制的特點，將此算法用于潛器螺旋槳的閥控馬達液壓速度控制。
本文采用階躍信號作用于系統(tǒng)。總的分為兩類情況進行仿真分析：第一類是兩種控制系統(tǒng)空載時，在變液壓固有頻率參數(shù)時的情況下即（ωh=100變換成ωh=8010），模糊自整定PID控制的動態(tài)響應好于PID控制。第二類是在突加干擾情況下，模糊自整定PID控制效果比常規(guī)PID好。
關于模擬操控在設施旋槳中的研討
來源：武漢麥康德設備有限公司 點擊量： 發(fā)布時間：2014-09-24