毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶舵机控制系统改进设计设计船舶自动操舵系统首先要确定船舶舵机的数学模型和船舶航行动态模型船 舶舵机的传动机构主要有两类，机械传动和液压传动随着船舶排水量和航速的增加， 舵机上的转矩迅速增大采用机械传动机构的舵机其重量和体积将变得很大，同吋它的 效率较低，电动机的容量势必很大因而H前大型船舶均采用液压传动舵机，甚至中小 型船舶也不例外船舶舵机船舶舵机是能够转舵并保持舵位的装置舵机的大小由外舸装按照船级社的规范 决定，选型时主要考虑扭矩大小船用舵机H前多用电液式，即液压设备由电动设备 进行遥控操作有两种类型：一种是往复柱塞式舵机，其原理是通过高低压油的转换 而作工产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动另一种是转叶式舵机，其原理是 高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高船舶操舵系统是实现船舶操纵功能的-•个口动控制系统它把电罗经，舵角传感 器等送来的船舶实际航向信号，预定航向信号，及给定的各种限束条件自动地按照一 定的调节规律进行信号处理，从而控制舵机，使船舶沿着给定的航向航行由此可见, 该系统的性能直接影响着船舶航行的操纵性，经济性和安全性因此，船舶操纵系统 的性能，一直被为作是一个具有较高经济价值和社会效益的重要问题，引起人们的关 注。
并吸引着世界各国一代乂一代的工程技术人员囤绕着进一步改善该系统的性能这 一课题而不断地进行研究和探索自动舵自动舵是根据电罗经送来的船舶实际航向与给定航向信号的偏差进行控制的在 舵机投入自动工作吋，如果船舶偏离了航向，不用人的干预，自动舵就能自动投入运 行，转动舵叶，使船舶回到给定航向上来电动一液压式自动舵国产“HD—5L型自动舵应用半导体无触点控制的比例-微分-积分控制系统驾驶 室具有自动、随动及应急操作三种操舵方式两套参数相同的放大器互为备用，通过 转换开关选择其中一套为自动、随动操舵吋使用应急操舵为随动控制方式，单独使 用一套放大器该型自动舵有A、B、C、D四种型式A型为电液伺服阀变量泵系统； B型为电磁换向阀、伺服油缸、变量泵系统；C型为伺服马达变量系统；D型为地磁功 率阀定量泵系统，它们的电气系统基本上是一致的液压伺服系统液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确 地跟随输入量的变化而变化，与此同吋，输出功率被大幅度地放大液圧伺服系统以 其响应速度快、负载刚度人、控制功率人等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应 用电液伺服系统电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构纟R成的反馈控制系统。
最常见的有电 液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力（或力矩）控制系统发展现状众所周知，自动控制系统是自动控制理论在工业生产中应用的产物船舶操舵系 统也不例外在自动控制理论发展的不同历史阶段，取得了不同的研究成果，开发出 一代又一代新型的自动舵产品，为航运业的发展作出了巨大的贡献船舶操纵的口动舵［1〜2 ］是船舶系统中一个不可缺少的重要设备20世纪20年代,美国的Sper2ry和德国的Ansuchz在陀螺罗径研制工作取得实 质性进展后分别独立研制出机械式自动舵，它的出现是一个里程碑，它使人们看到了在 船舶操纵方面摆脱体力劳动实现自动控制的希望，这种自动舵称为第一代20世纪50年代，随着电子学和伺服机构理论的发展及应用，集控制技术和电子器 件的发展成果于一体的更加复杂的第二代自动舵问世了，这就是著名的卩ID舵到了60年代末，由于自适应理论和计算机技术得到了发展，人们注意到将适应 理论引入船舶操纵成为可能,瑞典等北欧国家的一大批科技人员纷纷将自适应舵从实 验室装到实船上，继而正式形成了第三代自动舵从80年代开始，人们就开始寻找类似于人工操舵的方法，这种自动舵就是第四代 的智能舵智能舵的控制方法有3种，即专家系统、模糊控制和神经网络控制。
随着全 球定位系统等先进导航设备在船舶上装备，人们开始设计精确的航迹控制自动舵，这种 自动舵能把船舶控制在给定的计划航线上自70年代起，国内一些科研院所、高校开展自动舵的理论与开发工作，并取得了不 少成果，一些航海仪表厂家也独立或与研究所、高校合作开展了自动舵的试制和生产， 其产殆以模拟PID舵为主H前虽然国产自适应舵己经投入实船使用,但效果并不明 显智能控制舵还处于理论研究阶段，还没有产品化航迹舵基本上也处于研究阶段， 还没有过硬的产詁［T前国外市场上有多利成熟的航向舵、航迹舵产曲其控制方法大 多为比较成熟的自适应控制，例如日本Tokimec公司的PR - 8000系列自适应自动舵、 徳国Anschuz公司的NAU TO CONTROL综合系统中的自动舵、美国Sperry公司 VISIONTECHXOLOGY系统中的口适应口动舵等近儿年发展起来的智能控制及其它近代 控制在自动舵上应用尚处于方案可行性论证及实验仿真阶段，还有待于进一步工程实 现研究小结本文规划了船舶舵机，船舶舵机控制系统的定义和简单的发展历史在理论基础上描述了船舶控制系统应用中的研究现状参考文献1. 张显库蒋丹东贾欣乐船舶自动舵的研究大连海事大学学报第23卷第1期1997年2月2. 陈雪丽 程启明 船舶自动舵控制技术的发展 南京化工大学学报第23卷第4期2001年7月3. 孔庆峰船舶舵机建模与航迹舵系统研究 哈尔滨工程大学硕士毕业论文2009年3月4. 施 周 自动舵的新发展 航海科技动态 第9期2000年5. 曾文火，邱炎保.电液位置伺服系统伪微分反馈控制[J ]1华东船舶工业学院学报,1996 , 10 (3) :58 - 65。