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题名直翼桨螺距点驱动机构的运动学建模方法
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作者
王刚毅
陈梓豪
常龙
刘佳佳
刘宏宇
陈波
陈正
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机构
上海船舶设备研究所
浙江大学海洋学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第23期101-107,共7页
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文摘
针对直翼桨推进器螺距点驱动机构存在的强非线性特征及传统解析建模困难的问题,提出一种基于神经网络的螺距点运动学解算方法。基于平面几何原理推导螺距点驱动机构的数值运动学解,通过建立多连杆几何关系方程组,分别求得纵向和横向作动器转角与螺距点坐标间的映射关系。利用神经网络对样本解集进行拟合,构建结构简洁、计算高效的运动学模型。仿真结果显示:神经网络模型能高度逼近理论解,建立的仿真模型与拟合方法具有较高的精度和可行性。实物实验表明,纵向作动器跟踪误差绝大多数为[-0.02,0.04]%,横向作动器误差大部分在[-0.07,0.01]%内,仅个别点达3%;螺距点位置大部分跟踪误差分别为X向[0.20,0.81]mm、Y向[-0.10,0.14]mm,仅个别点大于3.5 mm;PLC计算耗时均小于10 ms,满足实时控制要求。研究结果为直翼桨推进器的控制系统设计提供了建模参考,对提升船舶智能化操控水平具有重要意义。
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关键词
直翼桨
神经网络
螺距点驱动机构
运动学建模
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Keywords
voith-schneider propeller
neural-network
pitch point driving mechanism
kinematic modeling
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分类号
U662.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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