一种综合利用海洋能的无人平台初步设计分析

发布时间：2022-02-21 20:01

　　近年来,经济发展带来的环境问题变得越来越严重,在保证经济增长的前提下,减轻环境污染,遏制全球变暖,已经成为多年来国内外学者共同研究的方向。广义的海洋能不仅包括依附在海水中的可再生能源,还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等,是一种可再生能源,取之不尽,用之不竭。同时近年来,无人系统快速兴起,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,将无人系统的智能化与海洋能发电技术相结合,设计一种可以综合利用多种海洋能源的无人平台是大力发展海洋能源的一种新途径。本文将无人艇的智能化技术和海洋能发电技术相结合,设计了一种可以综合利用海洋能的无人平台,能够根据环境的不同实时移动自身位置,减少恶劣环境带来的不利影响,同时能够利用海洋能产生的电能为其提供续航力,具体研究工作及成果如下:首先根据模糊数学船型评优法对无人平台进行了选型分析,在选定船型之后对无人平台进行了初步设计分析,并完成了对无人平台主要尺度的设计、上层建筑形状的设计及总布置设计等工作。其次,针对本文中无人平台的特殊性,设计了一种Z型传动的操纵推进装置,保证了无人平台优良的航行性能,对无人平台的发电系统包括可实现三个自由度发电的波... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：137 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的理论意义和实用价值
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 海洋能发电研究现状与发展
        1.2.2 太阳能船艇及其设计技术研究现状
        1.2.3 绿色能源无人艇及其控制技术研究现状
    1.3 本论文研究工作
    1.4 本章小结
第2章 无人平台选型分析
    2.1 引言
    2.2 无人平台船型论证及分析
        2.2.1 模糊数学船型评优方法
        2.2.2 初步设计分析
    2.3 无人平台初步设计
        2.3.1 艇型设计
        2.3.2 上层建筑设计
        2.3.3 总布置设计
    2.4 本章小结
第3章 无人平台主要系统设计
    3.1 引言
    3.2 无人平台推进及操纵系统设计
        3.2.1 推进系统设计
        3.2.2 操纵系统设计
    3.3 太阳能发电系统设计
        3.3.1 太阳能发电系统使用方式的选择
        3.3.2 太阳能发电系统布置优化
    3.4 波浪能发电系统设计
        3.4.1 波浪能发电的优点
        3.4.2 新型波浪能发电浮体工作原理
        3.4.3 新型波浪能发电浮体设计
    3.5 综合发电系统的发电效率分析
        3.5.1 太阳能发电系统发电效率分析
        3.5.2 波浪能发电系统效率分析
    3.6 本章小结
第4章 无人平台主要系统制作及安装
    4.1 引言
    4.2 无人平台模型制作
    4.3 水密试验
    4.4 无人平台主要系统安装及调试
    4.5 本章小结
第5章 无人平台智能航行系统设计
    5.1 引言
    5.2 智能航行硬件系统
        5.2.1 核心控制器
        5.2.2 无人平台感知系统
        5.2.3 数据传输系统
        5.2.4 避碰系统
        5.2.5 应急操作系统
        5.2.6 电源系统
    5.3 半自主规划航行系统
        5.3.1 半自主规划航行系统框架
        5.3.2 模糊控制器设计
    5.4 本章小结
第6章 无人平台模型性能及功能试验
    6.1 引言
    6.2 快速性试验
    6.3 回转试验
    6.4 耐波性试验
    6.5 发电系统可行性试验
    6.6 半自主规划航行试验
    6.7 本章小结
第7章 试验数据的系统辨识处理及分析
    7.1 引言
    7.2 平台模型的快速性试验数据处理和分析
    7.3 船模回转试验数据处理和分析
        7.3.1 回转试验数据处理
        7.3.2 回转辨识数学模型的建立
    7.4 横摇试验数据处理和分析
    7.5 纵摇试验数据处理和分析
    7.6 本章小结
总结与展望
    1.工作总结
    2.研究展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]层次分析法在船型方案选优中的应用[J]. 尤佳滢.  工程建设与设计. 2018(09)
[2]风浪流干扰下的无人艇航向模糊自适应模型的研究[J]. 曾海虹,李向军,丁丽娜,马占军.  舰船电子工程. 2018(04)
[3]AIS船舶避碰系统的应用探究[J]. 杨雨堃.  珠江水运. 2018(07)
[4]波浪能发电技术在船舶上的应用[J]. 熊玮,谷汉斌,刘海源,K.THIRUVENKATASWAMY.  水运管理. 2018(03)
[5]船舶避碰决策系统发展研究[J]. 刘力荣,何正伟.  广州航海学院学报. 2018(01)
[6]基于模糊控制的无人水面艇航迹跟踪控制[J]. 梅爱寒,李宝安,张法帅.  计测技术. 2018(01)
[7]基于模糊控制的船舶航向控制系统[J]. 鲁明旭,谢玉安.  数字通信世界. 2017(12)
[8]太阳能光伏系统在船舶中应用特点分析[J]. 李成武.  低碳世界. 2017(27)
[9]国际海洋能技术进展综述[J]. 麻常雷,夏登文,王萌,张多.  海洋技术学报. 2017(04)
[10]一种新型的海上浪风光综合发电船[J]. 刘圣冠,贺凯,万小艳,乔磊,尚海军.  海岸工程. 2016(04)

硕士论文
[1]一种新型绿色能源无人艇设计及主要功能的试验研究[D]. 邴绍金.江苏科技大学 2017
[2]主动共振波能发电控制系统关键技术的研究[D]. 李俊.武汉科技大学 2016
[3]基于多目标综合评判的水面舰船风浪环境适应性评估研究[D]. 杨虎.哈尔滨工程大学 2016
[4]绿色能源无人艇主要功能系统开发及艇型优化设计分析[D]. 张胜.江苏科技大学 2016
[5]波能推进型无人双体观测艇的水动力性能研究[D]. 郑妍颖.华南理工大学 2015
[6]双浮体式振荡浮子波浪能捕获装置的研究[D]. 蔡炳清.太原科技大学 2014
[7]船用光伏发电系统布置优化与电磁兼容研究[D]. 林杰.武汉理工大学 2012
[8]独立光伏系统在小型游览船上的应用研究[D]. 孙忠玉.武汉理工大学 2010
[9]水面高速无人艇的概念设计研究[D]. 况小梅.哈尔滨工程大学 2007



本文编号：3637949