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申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七0三研究所无锡分部

摘要：本发明涉及一种用于气垫船机桨的匹配控制方法及装置，其包括如下步骤：步骤1、确定气垫船的当前运行状态与目标运行状态；步骤2、确建立在所述匹配控制限制条件下的目标控制函数，并确定最优控制目标值；步骤3、确定任一时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量；其中，在初始tk时刻，采用猜值增量法确定在所述tk时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量Δnptk；确定tk时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量Δnptk后，基于目标控制函数以及最优控制目标值下的迭代运算确定变距过程中任一时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量。本发明在保证气垫船的燃气轮机和空气变距桨正常工作情况下，达到最优机动性控制效果。

主权项：1.一种用于气垫船机桨的匹配控制方法，其特征是，所述匹配控制方法包括如下步骤：步骤1、确定气垫船的当前运行状态与目标运行状态，其中，根据当前运行状态，确定气垫船在当前运行状态下的螺距角实际值以及动力涡轮转速实际值np；根据目标运行状态，确定与目标运行状态适配的螺距角目标值以及动力涡轮转速目标值；步骤2、确定与气垫船工作特性相适配的匹配控制限制条件，根据上述确定的当前运行状态与目标运行状态，建立在所述匹配控制限制条件下的目标控制函数，并确定所述目标控制函数的最优控制目标值，其中，控制气垫船由当前运行状态向目标运行状态切换时，对空气变距桨的螺距角以及燃气轮机的动力涡轮转速进行所需的调节，与所建立的目标控制函数适配；对空气变距桨的螺距角以及燃气轮机的动力涡轮转速进行所需的调节处于最优控制目标值时，燃气轮机的输出扭矩与空气变距桨的空气阻力匹配；步骤3、根据上述建立的目标控制函数以及确定的最优控制目标值，确定任一时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量，以利用当前运行状态的螺距角实际值动力涡轮转速实际值np以及所确定时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量生成相应的螺距角控制量u，利用生成的螺距角控制量u调节空气变距桨的螺距角，直至使得空气变距桨的螺距角与目标运行状态的螺距角目标值适配；其中，在初始tk时刻，采用猜值增量法确定在所述tk时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量Δnptk；确定tk时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量Δnptk后，基于目标控制函数以及最优控制目标值下的迭代运算确定变距过程中任一时刻的螺距角调节量与动力涡轮转速调节量；步骤2中，所确定的匹配控制限制条件包括匹配控制第一限制条件、匹配控制第二限制条件以及匹配控制第三限制条件，其中，匹配控制第一限制条件包括变距时间限制条件以及燃气轮机的燃机扭矩限制条件，其中，变距时间限制条件为气垫船由当前运行状态切换至目标运行状态过程中与螺距角目标值适配的最小变距时间燃机扭矩限制条件为在最小变距时间内，ωtωmax，ωt为燃气轮机的燃机扭矩，ωmax为燃气轮机的最大允许扭矩；匹配控制第二限制条件包括涡轮转速超调量限制条件，其中，所述涡轮转速超调量限制条件为：在最小变距时间内，为燃气轮机的动力涡轮转速超调量，为燃气轮机的动力涡轮转速最大允许超调量；匹配控制第三限制条件包括燃气轮机功率变化限制条件，其中，所述燃气轮机功率变化限制条件为：在最小变距时间内，ΔPtΔPt_max，ΔPt为燃气轮机的功率变化值，ΔPt_max为燃气轮机所允许的功率变化最大值；步骤2中，建立的目标控制函数Q以及最优控制目标值Qmax分别为： 其中，G为调节曲线拟合函数，为螺距角最优控制量，为燃气轮机的最优燃机扭矩，β1为最大允许超扭系数，β2为转速最大允许超调系数，β3为转速最大允许增速率系数。

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百度查询： 中国船舶重工集团公司第七0三研究所无锡分部 用于气垫船机桨的匹配控制方法及装置