探讨调距桨控制问题,提出了基于负荷敏感技术的调距桨控制系统设计方法,设计了积分分离式PID控制算法.应用结果表明,积分分离式PID控制算法用于负载敏感技术的调距桨回路控制是有效的.

调距桨属于舰船推进装置,其液压系统用于改变桨叶的螺距角度,使舰船在航行时可以灵活地改变航速、航向。为了解决调距桨达到指定信号时,超调量过大、响应时间过长的问题,对调距桨液压系统进行抽象建立数学模型,采取模型预测控制(MPC)的算法,对系统输出结果和跟踪信号进行分析,实时滚动优化控制器参数,最终设计出基于模型预测的调距桨控制器。在Matlab/Simulink环境下根据调距桨的实际运行工况,选择跟踪信号和阶跃信号两种情形下对MPC和PID控制器进行对比仿真实验。结果表明,MPC比PID控制器具有更好的准确性和响应速度,累积误差明显小于PID控制器。该控制器能够使调距桨快速达到预期响应,航行的及时性得到保证,可满足调距桨控制系统应用要求。

针对船舶主机PTO转速不断变化,调距桨液压系统流量变化较大的情况,设计了三联齿轮泵组合式泵源以满足系统快速调距时的大流量和精确调距时小流量的需求。对使用此组合式泵源液压系统进行仿真计算和分析,结果表明三联泵泵源可以满足调距桨液压系统的流量变化要求。同时对影响泵源流量特性的相关参数和系统热性能进行了分析,其结果为组成泵源的元器件和系统换热器选型提供参考依据。

针对船舶调距桨液压系统大流量下的温度控制问题,分析了船舶调距桨液压系统热力学特性,采用平均油温法估算液压系统平衡温度,建立了某船舶调距桨液压系统温度计算模型,得到了在不同海水冷却端流量、海水冷却端温度以及环境温度等情况下液压系统的温升规律,为系统设计提供理论依据。

针对比例方向阀与电液换向阀组成的调距桨液压双阀并联控制回路进行理论分析,提出了液压双阀系统控制策略,确定了控制器参数,并在AMESim软件中对控制系统性能进行仿真分析。计算结果表明控制策略与参数设计合理,满足调距桨桨距调节性能要求。

调距桨液压系统给螺旋桨螺距的调节提供动力油压，并向桨毂内部输送润滑油。在具体分析调距桨液压系统工作原理的基础上，进行了故障模式影响分析（FMEA），找出导致调距油路失效的所有故障模式、故障原因及故障模式影响，并给出具体的使用补偿措施，以提高系统的可靠性。

针对海军某型船舶调距桨装置装舰设备研制项目要求对其液压系统进行了设计与样机研制文中详细介绍了设计的内容和所解决的关键技术其研制成果具有普遍的应用意义和良好的推广价值.

调距桨作为广泛使用的舰船主推进装置其动力源液压系统结构复杂且所处环境恶劣为了更好地实现调距桨全寿命周期可靠运行对该液压系统进行了可靠性研究。在详细描述主控制液压系统功能原理的基础上建立了复杂串并联可靠性模型结合故障率预计法、评分预计法及元器件计数法进行了从单元到系统的可靠性预计并采用定量危害性矩阵分析方法对代表性单元实施了着重于危害度分析的FMECA得出了系统及各单元的故障率和可靠度的时间曲线以及主要单元及其故障模式的危害度值。结果表明：这种综合的预计方法较适用于部分非电子零部件数据难以收集的系统而顺序阀、梭阀、溢流阀等单元故障对系统可靠度影响较大为系统可靠性设计提供了理论参考及改进方向。