第一篇：船舶动力相关公式

螺旋桨转速N与航速V关系式：

V1=VS(N1/NS)V1：某一航速，节 VS：服务航速，节

0.854

N1：V1时，螺旋桨转速，rpm NS：VS时，螺旋桨转速，rpm 进程比λ（螺旋桨每转一转实际产生的位移与螺旋桨直径之比）

λ=V/ND V：某一航速，m/s N：V时，螺旋桨转速，rps D：螺旋桨直径，m 螺旋桨转矩M M=KρND25 K：λ时，转矩系数

ρ：海水密度，1.025*103kg/m3 N：螺旋桨转速，rps D：螺旋桨直径，m 主机功率P P=MN/9550=KρND/9550 N：螺旋桨转速，rpm

第二篇：玉柴船舶动力股份有限公司——船舶英才网

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珠海玉柴船舶动力股份有限公司

企业简介：

公司位于美丽的“百岛之市”——珠海，由广西玉柴机器集团有限公司投资，生产和销售低速大功率船用柴油机。本项目总投资为25亿元，一期投资10亿元，形成年产120万马力船用发动机生产能力；二期累计投资15亿人民币，向大缸径机型发展，累计形成产能300万马力/年，被列为广东省“调结构，促增长”重点项目之一。公司引进瓦锡兰生产许可证，制造瓦锡兰RT-flex35、RT-flex40、RT-flex48、RT-flex50全电控共轨船用低速柴油机，功率范围为3475-13960kw。

玉柴集团创建于1951年，坐落于素有“千年古州，岭南都会”美称的广西玉林市。现有员工17000人，总资产172亿元。是中国最大的内燃机生产基地、最大的中小型工程机械生产出口基地，柴油发动机单厂产销规模居重中型商用车领域全球第一位，被誉为“中国绿色动力之都”。位列中国企业500强排行榜第265位，中国机械500强第21位，中国500最具价值品牌第111位，品牌价值71.19亿元。

我们将秉承玉柴集团“以人为本”的人文精神，我们承诺：

1、提供行业领先的薪酬待遇和基于珠海特区标准的“五险一金”社会福利保障；

2、实施“效率、效益”相结合的长短期结合的激励机制，以绩效激励为导向；

3、实施基于“岗位、绩效、贡献”三维一体的购房补贴或奖励激励措施；

4、确保培训专项基金，按公司工资总额提取1.5%，外委内训相结合提供员工素质与技能；针对核心技术、技能人才，将送往瑞士、韩国等地接受专项培训；

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5、提供多渠道，多平台的职业发展通道，实现员工价值提升与公司战略发展的双赢。

企业文化

1、玉柴核心理念：

绿色发展 和谐共赢

玉柴核心理念是玉柴新时期的历史定位；玉柴文化建设的思想基础；玉柴发展进步的行为指南；是玉柴经营活动的战略总纲。

绿 色：玉柴责任观。走绿色工业发展之路，以提供高性价比绿色动力和绿色机器为己任，展现健康、环保玉柴形象，实现可持续发展目标。

发 展：玉柴卓越观。做强做大核心业务，崛起潜力板块，拓展相关产业链，完成玉柴系全球布局，打造玉柴世界知名品牌，成就大型跨国企业集团。

和 谐：玉柴人文观。构建和谐玉柴基本要素，培育忠诚、博爱、协同、安康的玉柴文化，企业和员工共同达到最佳状态。

共 赢：玉柴价值观。玉柴生存发展的经营哲学和经营战略，贯穿玉柴发展全过程，与利益相关方和社会共享企业成果，实现长期最大化共赢。

2、玉柴使命：

让合作者与公众的信赖更具价值。

3、玉柴愿景：

打造世界知名品牌，成就大型跨国企业集团。

4、玉柴经营思想：

卓越品质，国际玉柴

5、质量方针：

领先适用，绿色可靠，全程至诚，增值共赢。

6、玉柴发展战略：

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全面展开国内、国际间的合资合作和加速高新技术引进、应用，围绕经营主业拓展产业链，重点发展柴油机、工程机械、专用汽车、汽车零部件、汽车化工和物流等相关产业产品，整合技术优势，打造玉柴航母，进一步提升国际市场竞争力，使“玉柴机器”成为世界知名品牌，把玉柴建设成为大型跨国企业集团。

7、玉柴团队建设理念：

高素质的干部队伍，高绩效的管理团队，创造性的劳动群体

8、玉柴团队精神：

高境界，大胸怀，有文化，重修养

9、玉柴责任文化理念：

责任如山，机制循环，敢于担当，诚信至善

10、玉柴干部十五字要求：

重实践，勤学习，严要求，善提高，爱员工

11、玉柴干部品德标准：

责任、民主、团结、忠诚、廉洁 12：玉柴营销理念：

专业铸就品牌，服务创造价值

13、玉柴政工理念：

融入 协调 保障 服务

14、玉柴安全理念：

生命至上，安全第一

15、玉柴工程研究院宗旨、院训

宗旨：动力之源，大家摇篮

院训：勤勉 创造 敏行 无为

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研发设计能力：

烟台中集来福士海洋工程有限公司研发设计中心是以船舶、海洋工程装备（平台）为主的，集研发与设计为一体的综合性研发设计中心，下设基础设计、详细设计、施工（或者工艺）设计、技术管理等部门，涵盖稳性、结构设计、总体强度、总体疲劳、水动力、振动及噪音、高压管路、系泊等计算分析，总体、结构、电气、管路、舾装、空调通风等多专业的原理、详细、工艺设计能力，自主完成了多个DP2、DP3的产品分析及设计工作，并且通过了船东、船级社的高度评价。该中心拥有专业设计人员720多人，先进的三维设计平台、完善的数据仿真技术，先进的设计管理平台及模式，模块化的设计理念，以打造世界第一的海洋工程设计团队为目标，为人类开发海洋提供世界一流技术服务。国际化的研发设计团队，采用最先进的设计理念和技术成果；拥有720人的研发设计团队。其中高级研究人员占3%，高级工程师占6%，海工技术专家2%。具备半潜式平台、自升式平台、常规和特种船型的基础设计（含总体与性能设计及计算、结构设计与分析、系统原理设计与分析）、详细设计与施工工艺的设计能力，年设计能力多达4-6个半潜平台或自升式钻井平台或特种船。

招聘专员（1人）

行政前台（2人）

数控下料、开坡口员（3人）

划线工（1人）

焊接车间主任（1人）

调试工程师（3人）

质检员（2人）

服务工程师（5人）

总经理秘书（1人）

涂装工艺员（1人）

焊接工艺员（4人）

维修工（机修）（4人）

焊工（6人）

机加工检验员（3人）

焊接检验（4人）

行车工（3人）

大型数控龙门镗铣床操作技术工（10人）

（1人）

总经理助理（翻译员）

行政司机（2人）

钻孔、铣边工（2人）

机加工车间主任（1人）

装配工艺工程师（2人）

装配电工（3人）

油漆工（2人）

仓管员（2人）

铆工（8人）

焊工（20人）

安全员（3人）

数控操作工（5人）

起重工（4人）

无损探伤检验（2人）

机加工工艺员（5人）

船舶柴油机装配工（30人）

会计（2人）常招聘职位

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第三篇：船舶动力定位技术简述

1.动力定位技术背景

1.1 国外动力定位技术发展

目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。

下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。

1．动力定位控制系统

1)测量系统

测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。

2)控制技术

20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。

20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。

近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。

202_ 年 5 月份，挪威著名的 Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤：1.从非线性船舶模型预测运动；2.寻找阶跃响应曲线；3.求解最佳推力。控制器结构如图所示[1]：

图1.1Green-DP总体控制图

荷兰的Marin在20世纪80年代初期即确定了关于推进器和动力定位的研究计划，并开展了动力定位的模型实验，内容包括：①推进器和推进器之间的相互作用；②推进器和船体之间的相互作用；③环境力和船舶的低频运动。研究结果产生了应用于动力定位的模拟程序RUNSIM，包括模拟实验的程序DPCON和理论模型计算的程序DPSIM。初步进行了流力、风力、二阶波浪漂移力、推进器力的计算，控制系统采用经典的PID控制算法[2]和扩展卡尔曼滤波算法，风力采用前馈的形式。同时，Marin还开展了下述工作：动力定位系统和系泊系统联合使用的情况；扩展了动力定位系统在航迹控制方面的应用，航迹控制功能现已成为动力定位控制系统的基本要求；动力定位设计阶段的性能评估、功率需求估算。一般认为，Marin在动力定位系统实验研究方面已走在世界前沿。

挪威在20世纪90年代做过动力定位方面的实验，他们将重点放在控制理论和控制方法上面，在满足李雅普诺夫大范围渐进稳定的基础上，应用现代控制理论的方法，采取状态反馈和输出反馈两种形式，设计不同的状态观测器，观测速度和干扰，并以此代替卡尔曼滤波，在比例为1：70的船模实验中证实定位的效果。

由于系统模型的不精确性，以及所受环境力的扰动性对船舶动力定位系统稳定性有很大的影响，因此在解决稳定性方面存在优势的H∞控制理论和鲁棒控制越来越受到了人们的关注。日本的九州(Kyushu)大学还在1：100的船模实验中验证了控制结果的有效性。

目前，国际上应用得较为成熟的动力定位控制系统一般都采用第二代控制方法，而基于第三代控制方法(如自适应模糊控制、自学习模糊控制等)及实时测量和计算二阶波浪慢漂力以提升更高精度的动力定位系统研制是一种趋势，世界各国都正在加紧研制中。

在国外，有些大学以船舶运动为对象进行深入的控制理论研究。如麻省理工学院的Triantafyllou和Hover所研究的船舶运动控制，加州大学的Girard、Hedrick等研究的协调动力定位理论和实验等。由美国海洋学会组织的国际动力定位年会，近年来发表的文章主要从技术层面出发，研究动力定位系统的设计与改进。202_年，挪威Kongsberg公司的Jens-sen发表的“基于模型的流估计”和“基于能量最优的推力使用”、日本Akishima发表的“深海钻井船‘CHIKYU’的动力定位系系统”、美国Prasad、Elgamiel发表的“半潜式平台模型实验”、挪威Kongsberg公司的Halyard发表的“综合控制系统的改进方法”，都对各自动力定位控制系统的研究进行了论述。

挪威科学与技术大学与挪威的Kongsberg公司具有密切的联系，每年都有博士生作相关方面的理论研究|，每年都邀请Kongsberg公司的相关技术人员给学生讲授动力定位方面的最新进展。202_年，Kongsberg公司的Lokling Oyvind在“动力定位和导航系统的产品和开发”一文中提到了动力定位系统的要求及未来的挑战。其认为未来的挑战有：在模型预测方面，主要涉及速度、铺管力、起重力、一些未知力的干扰预测等；在控制系统方面，主要在于危险作业要求的高精度六自度定位，以及能量消耗和推进器的损耗，推进器方面的推进器布置、推进器的限制及影响，推力分配中的推进器响应时间、推进器组的顺序控制等。

由于网络的发展，主要以动力定位为主的舰桥集成控制系统的研制也是船舶操纵的发展趋势。

2．推进系统

用于动力定位船舶的推进系统，除常规的主推进器和舵外，还有舵桨推进器、槽道推进器、喷水推进器、全回转推进器等。

国外生产动力定位全回转推进系统的厂家主要有英国的Rolls-Royce、荷兰的Wgrtsilg、德国的Schottel和日本的川崎。其中，Roils-Royce是国际上最大全回转推进器的生产厂家，全回转推进器的功率从900kW到5000kW，可安装在各种船型上；Wartsila、Schottel和川崎也是全回转推进器的主要生产厂家，电力驱动可达7000kW，可安装在各种船型上。

3．动力系统

现代船舶自动化程度越来越高，各类达到24h无人机舱要求的船舶基本都采用了船舶电站功率管理系统。船舶电站功率管理系统基本可分为基于主配电板为平台和基于机舱监控系统为平台两种模式。以机舱监控系统为平台的典型代表是Kongsberg公司的DC-C20型机舱监控系统中的功率管理系统。1.1.1 Kongsberg公司动力定位技术的发展

挪威对于动力定位技术的探索始于1975年Kongsberg Vapenfabrikk(KV)公司的一个称为Dynapos的工程师小组，此小组原属于国防部门，之后很快转到石油部门，即隶属于KV的近海分部。

30多年的今天，Kongsberg公司已经成为世界最大的动力定位系统制造厂商。Kongsberg动力定位系统主要分为以下两类[3]：

（1）早年采用KV技术的Kongsberg500原型系统，即KS500.在20世纪70年代早期，系统计算机是由Forsvarets Forskning 和KV研制，是基于晶体管逻辑技术的。

（2）几年后出现了基于单片机系统的单一插件计算机（SBC）新技术，Kongsberg Simrad 利用Intel80186、80286和80386等处理器分别开发了SBC1000、SBC2000和SBC3000、BC3003。SBC1000的原型机是世界上第一台使用Intel80186微处理器的计算机。

Kongsberg 公司在1500个动力定位系统开发经验的基础上，研制出了Kongsberg K-pos系统，如图所示。

图1.2 Kongsberg K-Pos 动力定位操作站

其将动力定位系统的鲁棒性、灵活性、功能性与操作的简易性上升到了一个新的水平。Kongsberg K-Pos包括了国际海事组织所规定的所有等级的动力定位系统，以满足不同的经济需求和操作需求。为位置参考系统等传感器提供了广泛的接口，使整个系统具有透明性和交互性。除了拥有种类繁多的标准模式和功能，Kongsberg K-pos还有一系列的定制功能来辅助某些特定的操作。该系统有一个开发的系统结构，因而具有良好的结合性。

它能够实现船舶位置和航向的高精度保持。在操作中，系统可以容忍推进器和测量系统的瞬态误差。其适应性扩展卡尔曼滤波器可以估计船舶的航向、位置和速度，以及来自于海流和海浪的干扰。估计器使用船舶的精确数学模型。卡尔曼滤波技术使用模型预测和实时测量，为其提供了良好的滤波质量、鲁棒性和位置保持特性。

Kongsberg K-pos系统的基本配置如下。

（1）SDP11（基本系统）和SDP12（集成系统）

图1.3 SDP11(基本系统)示意图

图1.4 SDP12（集成系统）示意图（2）SDP21（基本系统）和SDP22（集成系统）

图1.5 SDP21（基本系统）示意图

图1.6 SDP22（集成系统）示意图

（3）SDP31（基本系统）和SDP32（集成系统）

图1.7 SDP31（基本系统）示意图

图1.8 SDP32（集成系统）示意图

图1.9 L3公司的NMS6000

图1.10 Kongsberg公司动力定位系统的发展

1.2 国外动力定位系统的应用

船舶动力定位系统最初的应用开始于60 年代[4]，第一批装有动力定位系统的船舶的排水量仅为450-1000t。这些船舶用于钻探、敷设电缆或对水下作业进行水面支援。第一艘装有自动反馈系统的动力定位船是“尤勒卡”号。1961年，美国壳牌石油公司的钻井船Eureka号完成下水，很快自动控制推进器的设备就进行了装船，它是由HowardShatto设计完成的。这艘船配备了一套最基本类型的模拟式控制系统，并和外部的一个张紧索参考系统相连。除了主推进器外，还在船头和船尾加装了易于操纵的推进器，船长为40 m，排水量为4.5×105 kg。动力定位系统对船体的尺寸和形状并没有影响，最显著的标志是它装有多台推力器。在世界上早期的动力定位船舶中，最成功也最出名的是“格洛马挑战者”号。该船几乎遍游地球的每一个海洋，收集水深大于600m 处的岩心，为地质学上的发现尤其是为板壳结构理论提供了大量有利的证据。

第二代动力定位船舶中，每艘船舶都有其独到之处，但是都采用几乎相同的传感元件和数字计算机控制系统，一般都采用计算机组成的数字控制器，而位置传感器由单一型发展成综合型，在一个系统中可同时采用声学、张紧索和竖管角三种位置基准传感器。最具有代表性的第二代动力定位船舶是“SEDC0445”号，该船于1971 年投入营运，其动力定位系统与早期系统相比，主要特点是采用数字式控制器，包括一台16 位的小型计算机，系统的各个原件都有冗余，可长期不间断的运行，系统在设计时要求能连续作业50d。“SEDC0445”号也装有多台推力装置，包括11只辅助推进器和2只主螺旋桨。

自80 年代初开始形成的第三代动力定位系统，主要采用当时刚开始发展的微处理机技术和Mutibus、Vme 多总线标准等。其中典型的有Kongsberg公司的SDP11系列，Navis公司的NavDP 4000系列，L3公司的NMS6000系列。这些动力定位系统均具有开放性的结构，能够实现船舶位置和航向的高精度保持，广泛用于风力发电安装船、溢油回收船、平台供应船、铺管船、辅缆船、挖泥船、打桩船、半潜运输船、钻井平台、打捞船、起重船、无限区化学品船、LNG船等船舶和海洋工程领域。目前最先进的DP可以在2级流、6级风的海况下实现0.35 m的位置定位精度，0.1°的艏向保持精度和1 m的航迹保持精度[5]。

第四代船舶动力定位系统中典型的有美国NAUTRONlx公司的ASK400O系列、挪威的ADP700系列、法国的DPS90O系列等动力定位控制台，这些系统均采用高性能的微处理机、图形发生器、高速数据通道作为系统的控制核心，传感器也从模拟传感器逐渐变成数字传感器。

船舶定位控制是在不断壮大的石油和天然气勘探作业以及舰船作业需要的背景下于20世纪60年代初期产生，目前己经迅速发展为一项高新而成熟的技术。1980年，具有动力定位能力的船舶数量为65艘，到1985年增长到150艘，到202_年其数量超过了1000艘，目前全世界已有202_多艘具有动力定位能力的船舶。动力定位技术在军事和海洋工程领域得到了广泛应用。1.3 国内动力定位技术的发展

国内自七十年代末开始研究动力定位技术，目前，大多数研究单位尚处于理论研究或实验研究阶段。哈尔滨工程大学的边信黔教授首先开展了船舶动力定位这一课题的立项研究，作为领航者，在国内最早提出了要进行动力定位技术的研究工作。

（1）其课题组于1996年首次完成了国内第一套装备实船的水下动力定位系统。该系统已运行在我国的深潜救生艇上；

（2）该课题组于1997年又完成了国内第一套装备水面船舶的动力定位系统,该系统己运行在某试验场区的ROV工作母船上，这些研究成果使得动力定位技术从理论研究走向了实用[6]。

（3）在此之后，作者所在的课题组又结合深潜救生的需要，于202_年开发完成了水下六自由度动力定位技术，解决了在混浊海水、且有较大海流的条件下,进行有倾斜的对口救生的难题，使我国水下动力定位技术达到国际先进水平。

（4）202_年，该课题组已将动力定位技术推向海洋石油行业，为胜利油田研制用于海底管线检测和维修装置的动力定位系统[7]，提出基于多处理机的系统设计方案合理、并行度高、实时性好、可靠性高，可以很好地完成复杂船舶动力定位系统所要求的实时信息采集、数据处理、控制计算、推力分配、能源管理等任务[8]。

（5）202_年，边信黔教授课题组对松散耦合的船舶动力定位系统分布式体系结构,提出了一种基于改进的二值PMC模型的分布式系统级故障诊断算法。采用自诊断与互诊断相结合的方法,给出了分布式诊断算法、图论模型、诊断内容及算法中使用的报文种类、故障向量[9]。

（6）202_年，研究了模型预测控制在船舶动力定位系统约束控制中的应用，建立了 3 自由度动力定位船舶的数学模型，提出了船舶动力定位系统设计中应考虑的各种约束[10]。

（7）202_年，其课题组针对船舶在海上的定位和作业受到海洋环境的扰动力影响，其动力定位控制具有很强的非线性特性。基于自抗扰控制技术，设计了船舶动力定位控制器。该控制器通过非线性观测器估计出船舶运动速度和系统的总扰动，并采用非线性反馈进行补偿，实现对船舶的动力定位控制I 通过仿真实验验证了控制器具有很强的抗干扰能力和鲁棒性[11]。

（8）之后，其课题组针对起重船的作业特点，在起重船动力定位控制器的设计中引入了先进的模型预测控制技术，提高了其起重船的作业效率[12]。

（9）202_年，针对传统同步构图定位（SLAM）传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位（EKF-SLAM）具有对水下无人航行器（UUV）位置估计精度低、甚至发散的缺陷，提出了基于多元测距声呐（MRS）的水下无人航行器（UUV）结构环境SFEKF-SLAM（Suboptimal fading extended Kalman filter-SLAM）方法，相对于常用的基于 EKF-SLAM 的 UUV 导航系统具有更高的定位精度，能够构建更加精确的港口堤岸地图[13]。（10）202_年，就移动机器人同步定位与地图构建展开研究，针对FastSLAM算法产生的粒子退化及粒子集重采样问题，提出了基于自适应重采样的FastSLAM算法。基于自适应重采样FastSLAM重采样效率更高，鲁棒性更好，在机器人路径和陆标位置的估计上也具有更高的精度[14]。

（11）202_年，针对移动机器人同步定位与地图构建存在的计算量大、数值不稳定等问题，结合容积卡尔曼滤波（cubature Kalman filter，CKF）原理，设计了一种基于平方根 CKF(squareroot cubature Kalman filter，SRCKF）的SLAM算法RCKF-SLAM）。SRCKF-SLAM 算法通过移动机器人运动模型和观测模型进行预测和观测，并以目标状态均值和协方差的平方根进行迭代更新，确保了协方差矩阵的对称性和半正定性，改进了数值精度和稳定性[15]。

此外，上海交通大学海洋工程实验室曾开发过控制系统，并完成了模型试验的调试和验证，目前正准备结合工程实际进行更加深入的研究，李和贵教授采用模糊控制对动力定位进行了仿真研究。哈工大将模糊控制技术应用到船舶的艏向寻优和控制器的设计中，并对此进行了仿真模拟，结果良好，但模糊控制技术在动力定位的实用中仍需更深的研究。

1.4 国内动力定位系统的应用

1998年我国首套动力定位系统在哈尔滨工程大学研制成功,但未见产业化。哈尔滨工程大学也自主开发出控制系统，其研制的 DK-1 型动力定位系统已经具备了在小型船舶上应用的经验。

202_年8月报导,上海708研究所在此领域成功研发出有自主知识产权的我国动力定位系统,已经达到了DP3的水平,中海油第一艘海上石油平台于202_年下水。

知名的造船企业，如上海外高桥造船有限公司、广州江南造船厂等也都投身到动力定位产品的研发中。202_ 年 4 月，有着亚洲动力定位第一吊的“威力”号 3000 吨自航起重船正式交付使用，该起重船能够在锚泊无法定位的复杂海域实现良好的定位作业，填补了我国大深度水下打捞救援的短缺。

202_ 年 5月，国内自主详细设计和建造的 3000m 深水铺管起重船“海洋石油 201”开始在南海作业，该船的动力定位系统采用了当前最先进的第三代 DP-3 级动力定位系统，推进系统配置了全电力推进的 7 个推进器，其在作业时的精确位置通过卫星定位技术得到了保证，可以完成 3000m 水深的铺管作业任务，与之前服役第六代深水半潜式钻井平台的“海洋石油 981” 形成了完美的结合。

动力定位产品进口价格高：50万欧元/每套，动力定位的需求增长快速。市场需求大；国际上每年以202_台套增长,国内每年需要200-300套,约人民币10-15亿元。国内研究与国际差距较大，尚未见产业化。为打破国外技术垄断,填补国内空白，节省大量外汇,船舶动力定位系统的开发、推广并进行产业化迫在眉睫。

参考文献：

[1] 王亮.深海半潜式钻井平台动力动力定位能力分析[D].上海交通大学硕士学位论文，202_：7-8页

[2] 余培文,陈辉,刘芙蓉.船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J].中国水运，202_,2 [3] 边信黔,付明玉,王元惠.船舶动力定位[M].科学出版社，北京.202_：1-30页

[4] 郑荣才,宋健力,黎琼,吴园园,窦玉宝.船舶动力定位系统[J].中国惯性技术学报，202_,8 [5] 郑荣才,宋健力，黎琼,吴园园,窦玉宝.船舶动力定位系统[J].中国惯性技术学报，202_,8 [6] 严浙平,边信黔,施小城.ROV工作母船动力定位系统仿真和辨识[J].黑龙江自动化技术与应用，1997 [7] 施小城.ROV工作母船动力定位控制系统研究[D].哈尔滨工程大学博士学位论文，202_：3-5页

[8] 王宏健,施小城,丁福光,边信黔.基于多处理机的船舶动力定位控制系统[J].船舶工程，202_ [9] 王宏键,边信黔,丁福光,韩桂萍.船舶动力定位系统级故障诊断技术[J].中国造船，202_,6 [10] 王元慧，施小城，边信黔，基于模型预测控制的船舶动力定位约束控制[J]船舶工程，202_ [11] 赵大威,边信黔,丁福光.非线性船舶动力定位控制器设计[J].哈尔滨工程大学学报，202_,1 [12] 张苗爽,起重船模型预测动力定位控制的研究[D]哈尔滨工程大学硕士学位论文，202_,3 [13] 张勋,王宏健,周佳加,边信黔,熊磊.UUV结构环境SFEKF同步构图定位方法[J].哈尔滨工程大学学报，202_,8 [14] 曲丽萍,王宏健,边信黔，基于自适应采样的同步定位与地图构建[J]探测与控制学报，202_,6 [15] 王宏健,傅桂霞,边信黔,李娟.基于SRCKF的移动机器人同步定位与地图构建[J]机器人，202_,3

第四篇：开题报告-船舶动力定位控制技术研究

开题报告

电气工程及自动化

船舶动力定位控制技术研究

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

船舶在海上运行时会遇到风、海浪和海流等海洋环境的干扰，这样船舶就产生了受扰运动。例如科学考察船在海上进行作业时，需要停在指定的位置上。但是由于海上环境的影响，考察船不能一直停在指定的位置上。因此为了确保船舶在海上运作的稳定性，需要对船舶进行定位。以往，传统的定位方法是锚泊定位。传统的抛锚定位是将锚扔入海底，利用锚钩住海底的淤泥，从而使船舶抵抗受到的外界的干扰力。抛锚定位它的优点是，锚是任何船舶上都会备有的定位设备，从而不用另外加装其他的定位设备。但是这种定位系统有不可避免的缺陷：1、定位不够准确，其精确性与水深成反比；2、抛锚、起锚费时比较麻烦，机动性能差。一旦抛锚，如果需要重新定位时，需要收锚然后重新抛锚定位，这一过程本身就很繁琐和费时。3、锚泊系统很容易受海底情况及水深的影响和限制，在一般情况下，它的有效定位的范围是在水深100米左右的区域。4、对于一些需要在深海作业或者航行的船舶，随着水深的增加，锚泊系统的抓底力会逐渐减小，抛锚的困难程度也会增加，同时还要增加锚链的长度和加强强度，从而导致锚链的重量一下增大，使海上的布链作业将变得复杂。此外，锚链的价格和安装费用也会猛烈增加。在实际情况下，当水深达到一定的深度时，多点锚泊系统已经没有多大的用处。

而船舶动力定位系统与传统的定位不同，它不需要借助锚泊系统定位，而是通过测量系统检测出船舶的实际位置与所需要的目标位置的偏差，然后再根据外部环境扰动力的影响来计算出使船舶恢复到目标位置时需要的推力大小，再通过控制船舶上的推力器进行推理分配，从而使推力器产生相对应的推力，尽可能地使船保持在要求的位置上。动力定位系统的特点是不受海水深度的影响，推力器能在任何水深下提供推力抵抗环境力，动力定位系统的定位成本不会随着水深的增加而增加，同时它具有定位迅速准确，快速响应天气环境的变化和不受海洋环境的影响等优点。由此看来，相比于传统的锚泊定位，动力定位有很大的优势，尤其适用于深海领域。因此对动力定位的研究具有重要的意义。

动力定位系统（Dynamic

Positioning

System）是一种闭环的控制系统，它是通过推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上，其定位成本不会随着水深增加而增加，并且操作也比较方便。

随着动力定位技术的发展，动力定位的概念也在扩大。采用动力定位技术，可以使船舶与其他船只保持相对位置不变，使船舶按预定轨迹移位，按预定计划航线以预定航速航行，实现船舶自动驾驶，对水下目标进行自动跟踪等。动力定位控制系统的工作原理如下：该系统由DP控制和JS控制组成。其中DP控制是自动控制而JS控制是人为手动控制。其中风速风向仪、差分GPS、电罗经和参考垂直单元等用来测量位置和外部环境信息，然后将这些信息经过信息采集单元的收集和处理传送给DP控制主电脑进行计算，再将计算的结果传送给信号处理单元，接着输出到控制转换单元来控制推进器等设备来产生推力。其中的推进设备中的主发1、主发2、主发3是三台柴油发电机。母联1和母联2分别是主配电板和配电板。通过船舶的功率管理系统即PMS管理输出控制信号来驱动这三台柴油发电机供电开关、主配电板和配电板的开关使相应功率提供得到保障。JS控制是人为通过输入参数来控制。

通常研究船舶在海上的运动需要建立运动模型。由于海流、风和波浪的作用，导致船在海上航行或者作业时会产生六个自由度的运动。通常对于在海上环境作用下的水面动力定位船舶，动力定位系统是用来控制船舶的纵荡（X向）、横荡（Y向）和艏摇的平面运动。

动力定位船舶数学模型由两部分组成：第一部分低频运动（小于0.5rad/s），动力定位系统仅仅控制的这部分运动是由海流、风和二阶波浪引起的运动，这样做的好处是减少控制所需的能量和推力器的磨损，还有降低设备的制造成本；第二部分是由一级波浪引起的高频运动（0.3~1.6rad/s），由于这部分运动造成船舶的振荡，不会造成船舶的位移，因此这部分运动不反馈给控制系统，控制器也不控制这部分运动。船舶的总运动是由这两部分迭加而成。

船舶动力定位系统最早开始使用是从20世纪60年代和70年代初。而率先使用动力定位系统的船是用于铺设电缆，勘探或是对水下的作业进行一定的水面支援，并且船的排量大概是450—1000吨。“犹勒卡”号是第一艘装有动力定位系统的船舶。动力定位系统最明显的特点是它一般都装有好几台推力器，但是并不会影响船体的形状和尺寸。在早期的装有动力定位系统船舶中，最出名同时也是最成功的是“格洛马挑战者”号。这艘船差不多游遍了世界的每一个海洋，在水深超过202_英尺的海洋中收集岩心，这些岩心为地质学上的发现特别是为板壳结构理论提供了非常有利的证据。

在第二代装有动力定位系统的船舶中，虽然每艘船舶都有一些不同之处，但是都采用了差不多相同的传感器和数字计算机控制系统，数字控制器一般都是有计算机组成的，而位置传感器是从单一型发展到综合型的，在一个系统中可以同时采用竖管角、声学和张紧索这三种位置基准传感器。第二代动力定位船舶中最具有代表性的船舶是“赛德柯445”，该船是在1971年投入运营的，与早期的动力定位系统相比，它的主要的特点是采用了数字式的控制器，其中包括了一台16位小型计算机，系统可以长期不间断的运行。同时该船还装有多台推力装置，其中有2个主螺旋桨与11个辅助推进器。

第三代动力定位系统开始形成于80年代初，当时主要采用的是刚开始发展起来的微处理机技术和Vme、Mutibus多总线标准等，其中典型的有法国的DPS800、挪威的ADP100、ADP503系列，这些动力定位系统装备了潜水支持船、海洋三用工作船、科学考察船、穿梭油船、消防船、电缆敷设船等多种船舶。

我国从70年代开始研究动力定位技术，目前有很多研究单位通过结合实际课题并且开展了技术攻关。例如，我国唯一的专门从事国际海底区域资源勘察研究开发的“大洋一号”远洋科学考察船，该船已经达到了国际先进水平。202_年，该船进行了动力定位系统，用以科学考察船在海上的作业需求。

由于推进技术、传感器和计算机技术的发展使动力定位系统产生巨大的进步，然而动力定位技术的核心是控制技术，因此控制技术的发展才真正代表了动力定位技术的发展水平。到目前为止，动力定位控制技术已经发展到第三代，这三代动力控制技术的特点分别是经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论在动力定位控制技术中的应用。以下是几种控制技术的介绍：

1、PID控制

PID控制是早期的动力定位控制技术，它控制船舶的三个自由度，分别是纵荡、艏摇和横荡。PID控制采用风前馈技术，根据艏向和位置的偏差来计算推力大小，然后确定推力的分配逻辑并控制推力器产生推力，从而实现船舶的定位。在早期不得不说PID控制确实取得很大的成功。但是PID控制

还是有不可避免的缺陷，首先，PID控制使用的是一种线性模型，而动力定位系统是一种非线性系统，因此PID控制的功效就有一定的局限性。此外，由于海上的环境情况是不断变化的，因此对PID参数的选择也要随之变动。这也促使了动力定位控制技术要进一步的发展[6]。

2、LQG控制

第二代动力定位控制技术是LQG控制，该技术在现代的船舶应用十分广泛，它将Kalman滤波引入到动力定位的控制中，通过Kalman滤波器测量船舶的位置信息，然后估算出其低频运动状态，并将之反馈形成针对船舶低频运动的线性随机最优控制。LQG控制在鲁棒性、节能和安全上较PID控制都有较大的进步，同时还解决了在控制中由于滤波而导致的相位滞后的问题。但是也有一些缺点：一是它的计算工作量比较大；二是由于模型不够精确导致有一定的误差产生。

3、模糊控制

模糊控制是一种新型的控制技术，它与传统的控制技术有一定的区别。模糊控制可以不依赖于对象的精确模型，鲁棒性好，响应速度快，抗干扰能力强。考虑到船舶动力定位的特点，模糊控制技术还是比较适合的。Inoue最初在单点系泊中结合了模糊控制动力定位，给出了其基本的模型，控制器的输入量是位置及位置偏差，输出量是推进力。但是模糊控制缺乏自适应与自学习的能力导致其控制策略都是提前设定好的，一旦海上情况发生变化，控制的效果将不会很理想。因此在模糊控制中加入自我调节功能，这样能提高模糊控制在外部条件发生变化时能自动调整控制策略。

4、神经网络控制

神经网络控制和模糊控制一样，都属于智能控制。由于神经网络控制比较适合高度非线性和不确定性的对象，所以还是比较适合作为动力定位控制技术来使用。Yip和Pao为了证明用船的轨迹可以导出漂移力的基础上提出一种神经网络控制器，并把它应用到动力定位系统中。做法如下：将一段时间历程的控制力及船的平均位置作为输入，通过一个循环神经网络学习船的漂移动力学关系，以此来预测为使船在下一时刻与预定位置误差最小所需的控制力。值得注意的是控制力也包括下一时刻将要受到的波浪漂力。

总

结：船舶动力定位技术作为一种新型的海上定位技术，相比传统的定位技术，它具有快速定位，定位的区域不会随着水深的增加而受到限制，受海上环境及天气的影响较小。除此之外，动力定位的费用也不会随着水深的增加而提高。由于动力定位技术的优越性，这种定位方法已经应用到很多的船舶，例如，客船、货船、挖泥船、海缆船等需要在海上需要作业的船舶。动力定位技术经过几十年的发展，技术也变的越来越先进。而控制技术作为其核心部分，也得到了快速的发展。从早期的经典理论到现在的智能控制理论，控制技术也朝着越来越智能化的道路发展以便船舶能更好地适应海洋上复杂多变的环境。模糊控制技术作为智能控制技术的一种，它的特点是不依赖于对象的精确模型，鲁棒性好，响应速度快，抗干扰能力强。模糊控制比PID控制更适合动力定位控制技术。近几年我国动力定位控制技术发展很快，但跟国外的动力定位控制技术还有差距。而且我国很多的动力定位控制技术还停留在理论仿真和实验研究的状态。随着控制技术的发展，动力定位控制技术的精度和稳定性将有更好地提升。

三、研究步骤、方法及措施：

步骤及方法：

（1）了解现行船舶动力定位控制的技术

（2）分析相关的船舶机动力定位控制的技术

（3）比较和分析动力定位控制中的PID控制与模糊控制

（4）制定一套比较适合现在船舶的动力定位控制技术

（5）得出相关结论

措施：图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，通过上网寻找相关的一些资料，查看当代对该技术的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理解设计所需的相关知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。

四、参考文献

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第五篇：9期船舶动力二等船轮机长 统考试题

中华人民共和国海事局

202_年第3期航行于长江干线船舶船员适任证书全国统考试题（总第09期）

科目：船舶动力装置 试卷代号： 2105

适用对象：二等船舶轮机长

(本试卷卷面总分100分，及格分为60分，考试时间100分钟)

答题说明：本试卷试题为单项选择题和是非题，请选择一个最合适的答案，并将该答案按答题卡要求，在其相应位置上用2B铅笔涂黑，每题1分，共100分。

一、单项选择题

1.在柴油机气缸中燃烧的是______。

A.柴油 B.燃烧产物 C.空气中的氧气 D.燃油蒸气与空气的可燃混合气 2.柴油机的压缩容积Vc、气缸工作容积Vh与气缸总容积Va三者的正确关系是______。

A．Vc=Va+Vh B．Vh=Va+Vc C．Va=Vh-Vc D．Va=Vh+Vc 3.从尽量提高柴油机换气质量出发，应力求缩短的换气阶段是______。

A．自由排气阶段 B．扫气阶段 C．强制排气阶段 D．过后排气阶段 4.在压缩空气起动四冲程柴油机定时图上可标出的各种定时数据有______。

A.5个 B.6个 C.7个 D.8个

5.中型四冲程柴油机的箱式机体一般制成整体式，通过______将机体与______紧固在一起。

A.贯穿螺栓/气缸盖 B.地脚螺栓/机座 C.地脚螺栓/气缸盖 D.贯穿螺栓/机座

6.在主机机座的地脚螺栓均匀上紧后，对机座垫块上下接合面的检验要求是______。

A.用0.15mm塞尺局部插入深度不得超过15mm B.允许用0.10mm塞尺插入但不应接触螺栓 C.允许用0.05mm塞尺插入但不应接触螺栓 D．0.05mm的塞尺不应插入

7.薄壁轴承安装时不允许锉削瓦口结合面，否则将产生的不良后果是______。

A.减小轴承的上下间隙 B.扩大轴承的左右间隙

C.使轴瓦在座内转动 D.减小轴瓦与座孔的配合过盈度

8.在轴瓦厚度测量工作中，一般主轴承只测量______，连杆大端轴承只测量______。

A.下瓦/下瓦 B.下瓦/上瓦 C.上瓦/上瓦 D.上瓦/下瓦 9.主轴承换新轴瓦后为了磨合良好，在初运转阶段时应______。

A．重负荷连续运转 B．大负荷断续运转

C．空负荷连续运转 D．从小负荷开始，渐加负荷运转

A.垫块必须是整体的，不允许加垫片 B.允许加调整垫片，但最多不超过一片 C.允许加调整垫片，但最多不超过二片

D.新机安装不允许加垫片，经大修的柴油机安装时可加调整垫片，但最多不超过一片 11.四冲程柴油机中，工作条件最恶劣的轴承是______。

A．主轴承 B．气阀摇臂轴承 C．连杆小端轴承 D．连杆大端轴承

12.对中小型四冲程柴油机气缸套内径的测量工作，按规定应在______个测量环带上共测出

______个数据。

A.4/8 B.3/5 C.3/6 D.4/7

13.气缸套吊出后对水密橡胶圈的检查要点的说法中正确的是______。

A．检查橡胶圈表面有无裂口或割口，如有则应换新

B．检查橡胶圈表面有无老化的网纹，如有则应换新

C．对照新橡胶圈、用对比法检查弹性，如弹性减弱10%以上应换新 D．不需要作任何检查，缸套吊出后原水密橡胶圈不论好坏一律换新 14.气缸套外壁冷却水侧产生穴蚀的一般规律是______。

A.纵向比横向严重

B.横向比纵向严重 C.整个外侧圆周面均一样

D.高速机是纵向比横向严重，低速机是横向比纵向严重

15.若发现气缸盖结合平面处有轻微漏气,正确的处理方法是______。

A．立即将缸盖螺母均匀上紧一遍的方法来消除

B．立即停车,将缸盖螺母均匀上紧一遍后再开车,看漏气是否消除

C．作好记载,在泊港完车、温度下降后再将缸盖螺母均匀上紧一遍，再查看 D．作好记载，泊港后吊缸盖更换密封圈

16.根据工作条件，______对活塞销的要求是错误的。

A．有足够的强度与刚度 B．有较高的导热率与热胀系数

C．有较高的尺寸精度与表面光洁度 D．有较高的耐冲击能力和耐磨性

17.活塞顶触火面在工作中受高温燃气的作用，传热面产生热应力的性质是______。

A.压缩应力 B.拉伸应力 C.弯曲应力 D.剪切应力 18.以下活塞销常见缺陷中对活塞销工作危害最大的是______。

A．磨损 B．拉毛 C．纵向裂纹 D．横向裂纹 19.组合式曲轴的各部连接方式中，不允许采用的是______。

①红套连接②螺纹连接③焊接连接④键连接

A．② B．②④ C．②③ D．①④

10.在机座的钢质或铸铁垫块的上下接合面处，内河钢船建造规范对垫块、调整垫片的要求 20.发火曲柄夹角为90°的柴油机可能是______。

是______。① 八缸二冲程机 ② 四缸二冲程机 ③ 八缸四冲程机 ④ 六缸四冲程机

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第1页，共4页 A.②③ B.①③ C.②④ D.①④

21.某八缸四冲程柴油机，其发火次序为1→2→4→6→8→7→5→3→1，第7缸发火后至第1缸发火之间的曲轴转角是______。

A.450° B.270° C.180° D.540°

22.下列四项中，可作为判断柴油机机座发生了变形的可靠依据是______。

① 机座地脚螺栓有松动 ② 曲轴臂距差测量值有明显变化 ③ 桥规测量值有明显变化

A.① B.② C.③

D.根据②与③对曲轴轴线变化的分析结果互相矛盾

23.我国《内河营运船舶检验规程》规定，活塞行程在200mm及以上的船舶柴油机，在营运中，若每米活塞行程的臂距差值大于______时，应立即停航修理。

A.0.2mm B.0.3mm C.0.4mm D.0.45mm 24.筒形活塞式柴油机纵向校中时，发现活塞在上、下止点时都有倾斜且方向相反，原因是______。

A．曲柄销有单边锥度 B．曲柄销呈锥形 C．曲柄销轴线与曲轴轴线不平行 D．活塞销呈锥形

25.气阀通常采用两根内、外旋方向相反的弹簧，其目的是______。

A.提高弹簧疲劳强度 B.避免弹簧发生共振 C.防止弹簧断裂时气阀落入气缸 D.A、B、C三点都是 26.柴油机气阀机构采用旋阀器可以______。

① 减少气阀、阀座结炭 ② 使气阀受热、散热均匀 ③ 防止阀杆、导管卡阻

A.① B.② C.③ D.①②③

27.______不会对燃油雾化质量有明显影响。

A．喷油压力 B．高压油管长度 C．燃油粘度 D．燃烧室中压缩压力 28.柴油机的燃烧敲缸常常发生在______中。

A．缓燃期 B．滞燃期 C．急燃期 D．后燃期

29.后燃严重将导致柴油机的______。① 热效率下降 ② 排气温度升高 ③ 热负荷增大

A.① B.② C.③ D.①②③ 30.回油孔始、终点调节式油泵，其供油始点______、供油终点______。

A.可调/可调 B.不可调/可调 C.可调/不可调 D.不可调/不可调

31.用逐缸停油法来检查和调整柴油机各缸负荷均匀性的原理：停油后转速降最大的缸的负荷______，应酌情______该缸的供油量。

A.最重/减小 B.最轻/增大 C.最重/增大 D.最轻/减小 32.下列四项中，不属于因喷油提前角过大而造成的是______。

A．柴油机工作粗暴 B．滞燃期延长

C．燃烧过程后移 D．最高爆发压力升高

33.等容卸载式出油阀卸载过度的不良后果中，不正确的是______。

A.喷射延迟角增大 B.喷油压力（喷油起阀压力）不变

C.导致高压油管与出油阀发生穴蚀 D.下一循环供油提前角增大 34.如果柱塞泵式喷射系统高压油管中的空气排放不净，则会出现______。

A.喷油泵不供油 B.喷油压力难以建立 C.供油定时变化 D.雾化质量恶化

35.柴油机在_______的工况下最易产生重复（二次）喷射现象。

A.高转速大负荷 B.低转速低负荷 C.中速部分负荷 D.低转速大负荷 36.从喷油泵供油始点到喷油器喷油始点的燃油喷射阶段是______。

A.主要喷射阶段 B.尾喷阶段 C.完全喷射阶段 D.喷射延迟阶段 37.燃油中硫分的燃烧产物使气缸套内壁发生低温腐蚀的条件是______。

A.气缸壁温度高于该产物的熔点 B.气缸壁温度低于该产物的熔点 C.气缸壁温度高于该产物的露点 D.气缸壁温度低于该产物的露点

38.在柴油机运转中如果高压油管脉动微弱，排气温度与爆压均较低，可能是______。

A．喷油泵内部密封不良 B．喷油器孔有堵塞

C．喷油器针阀开启位置咬死 D．喷油泵柱塞咬死在上部位置

39.滑油滤器进出口无压力差，表明______。①滤网脏堵严重 ②滤网破损 ③滤芯装配不当 A.① B.② C.③ D.②或③

40.柴油机运转中可能发生曲轴箱爆炸事故的前兆是______。① 曲轴箱整体温度上升，各导门

都烫手 ② 柴油机排烟浓黑 ③ 曲轴箱内出现正压，机油油尺孔等透气处冒出大量油气 ④ 曲轴箱内出现明显敲击声

A.①② B.①③ C.③④ D.①③④

41.为使柴油机经济而且可靠地运转，在全负荷时其冷却水出机温度应保持在______。

A．接近规定范围的上限 B．规定范围的中间值

C．接近规定范围的下限 D．稍低于规定范围的下限 42.运转中发现淡水温度偏高，常用的调整方法是______。

A．膨胀水箱加注冷水 B．开大淡水冷却器旁通阀 C．关小淡水冷却器旁通阀 D．开大淡水冷却泵进口阀

43.表征调速器在调速动作的执行过程中调速平稳性的性能指标是______。

A.转速波动率 B.稳定调速率 C.瞬时调速率 D.不灵敏度 44.用δ

A.δ

2A

表示柴油机A的稳定调速率，δ≈δ

2B

表示柴油机B的稳定调速率，A机的标定功率大于

≈δ2B＞0 D.δ

＞δ2B＞0

B机，当两机并联发电运行时，欲使负荷按标定功率的比例分配，必要条件是______。

2A

2B

≈0 B.δ2A＜δ2B＜0 C.δ

2A2A

45.安装机械式调速器的柴油机在负荷增大后转速也开始有变化，经调速器的作用转速又会重

新稳定，此稳定后的转速______。

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第2页，共4页 A.与负荷增大前的转速相等 B.比负荷增大前的转速稍高 C.比负荷增大前的转速稍低 D.B或C都有可能 46.液压调速器应每______更换一次调速器油。

A．一年 B．半年 C．三个月 D．一个月 47.采用单凸轮换向的柴油机，换向机构的换向动作是______。

A．凸轮轴作轴向移动

B．凸轮轴相对于曲轴转过一个差动角

C．凸轮轴带动凸轮预先反向转过一个换向角 D．喷油泵改变供油的气缸

48.四冲程柴油机不可能采用单凸轮换向机构实行换向的原因是______。

A．四冲程机多为中小型机，采用单凸轮换向结构太复杂

B．四冲程机多为中高速机，采用单凸轮换向机构在凸轮轴差动时冲击太大

C．四冲程机进气与排气凸轮换向的差动方向相反，不可能用同一方向的差动来满足要求 D．单凸轮换向方式不符合四冲程机的发展方向

49.换向机构中设有安全保护装置或程序控制的换向连锁机构，通常有______。

① 一般换向的连锁 ② 紧急制动的连锁

A.① B.② C.①或②中的一种 D.①和②两种

50.压缩空气起动式柴油机在起动时曲轴转动，但达不到发火所需的转速，不可能是______。

56.柴油机负荷不变，废气涡轮增压器增压压力与转速下降，并有异常响声且滑油温度升高，原因可能是______。

A．压气机发生喘振 B．喷嘴环堵塞 C．涡轮叶片有断裂 D．增压器轴承损坏 57.废气涡轮增压器损坏后用锁定转轴的方法维持应急运转时，确定柴油机负荷上限的主要参

数是______。

A．最高爆发压力 B．柴油机转速 C．排气温度 D．冷却水温度

58.船舶推进轴系是指从柴油机主机______到______之间的各轴段与轴承等组成的所有传动设

备的总称。

A.推力轴/尾轴 B.飞轮/尾轴

C.曲轴动力输出端/螺旋桨 D.曲轴自由端/螺旋桨 59.船舶推进轴系校中不良会使轴系在工作中承受交变的______。

A．附加扭转应力 B．附加弯曲应力 C．附加拉伸应力 D．附加剪切应力 60.轴承中的甩油环的作用是______。

A．将轴颈上多余的油刮下 B．将油池中的滑油带到轴颈上表面 C．吸收轴颈工作中的振动 D．起油封作用

61.关于船舶推进轴系中弹性联轴节的设置的说法中，正确的是______。

A．弹性联轴节只能设置于推力轴以前的轴系联接 B．弹性联轴节只能设置于推力轴以后的轴系联接

A.起动空气压力太低 B.起动操纵动作过快 C．轴系中只有尾轴法兰处不允许设置弹性联轴节 C.某缸的气缸起动阀卡死不开 D.盘车机未脱开 D．弹性联轴节在轴系中的设置部位不受以上三条的限制 51.压缩空气起动式柴油主机在正车起动操作后曲轴不动，此时往往可以用“换向并倒车起 62.关于联轴节法兰连接螺栓要求的说法中，不正确的是______。

动数转-迅速再换回正车-再行起动”的方法试行解决正车不能起动的问题；若成功，则说A．所有连接螺栓都应是紧配螺栓 B．紧配螺栓数目不应少于总数的50% 明原正车起动失败的问题是出在______。

A．起动能源不足 B．换向机构未到位 C．某缸的气缸起动阀卡死不开 D．主起动阀卡死不开 52.倒顺车减速齿轮箱离合器主要用于______主机。

A.十字头柴油机 B.二冲程柴油机 C.高速柴油机 D.低速柴油机 53.HC250船用齿轮箱下壳内有两排水管，通常其主要具有______的作用。

A.冷却滑油 B.润滑 C.加热滑油 D.加热和冷却滑油

54.内河营运船舶检验规程规定，不可换向的主机，每部主机的起动空气瓶容量必须在不补充空气情况下，应能保证冷态时连续______不少于______。

A.起动/6次 B.起动/12次

C.倒顺车交替起动/6次 D.倒顺车交替起动/12次

① 排气温度升高 ② 充气系数增大 ③ 进入气缸的空气温度升高 ④ 燃烧室热负荷增大 A．全对 B．只有②不对 C．①和③不对 D．②和④不对 55.增压器中间空气冷却器水侧面结垢，则传热效率下降的后果中，正确的选项是______。

C．紧配螺栓最少为6只 D．紧配螺栓与普通螺栓应间隔布置

63.下列的尾轴承材料中，适宜于油润滑的是______。①铁梨木 ②白合金 ③橡胶 ④青铜

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 64.轴系中心线与船体中线面间的夹角称为______。

A.轴系倾角 B.轴系斜角 C.尾倾角 D.外斜角

65.在实际船舶中，推进轴系的曲折和偏移总是存在的，如果总偏移量和总曲折量在允许的范

围内（即合格范围），那么，这偏移和曲折应安排在______。

A．主机输出端法兰处 B．尾轴法兰处 C．中间轴各法兰处 D．主机自由端

66.伴流增大会导致______。① 推力提高 ② 船身效率增高 ③ 船速提高 ④ 攻角增大

A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.①②④ 67.根据空泡的产生条件可知螺旋桨的______。

A.叶梢比叶根容易产生空泡 B.叶根比叶梢容易产生空泡

C.叶梢与叶根一样容易产生空泡 D.叶梢与叶根一样不容易产生空泡

68.为减少和延缓螺旋桨空泡的发生，可采用______的方法。① 螺旋桨选择适当的盘面比

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第3页，共4页 ② 减小螺旋桨的转速 ③ 合理切面形式的桨叶 ④ 避免空载，使船舶压载航行 A.①② B.①③④ C.②④ D.①②③④ 69.轴系的自振频率的大小______，强迫振动频率的大小______。

A.是一定的/取决于转速高低 B.取决于转速高低/是一定的 C.是一定的/也是一定的

D.取决于转速高低/也取决于转速高低

70.柴油机曲轴的扭转疲劳断裂事故一般多发生于______，断裂部位大多在曲柄销颈，断面往往与轴线______。

A.运转初期/垂直 B.运转初期/成45° C.长期运转后/垂直 D.长期运转后/成45°

71.为了避免或减弱扭振对轴系的危害，在下述所采取的措施中，不正确的是______。

A．设立“转速禁区” B．加装高弹性联轴器 C．加装副飞轮 D．改变柴油机压缩比

72.目前柴油机用于减弱曲轴轴系扭振振幅的常见减振器类型有______。

① 摩擦片式减振器 ② 弹簧减振器 ③ 阻尼减振器 ④ 摆式减振器

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

73.柴油机主要性能指标和工作参数在转速不变的情况下，随负荷改变而变化的规律称为____。A．速度特性 B．负荷特性 C．调速特性 D．推进特性

74.在设计状态下，船舶主机在有效功率达到标定功率值的110%时，其相应转速为标定转速的______。

A．103% B．107% C．110% D．115% 75.机械示功器一般不适用于高速柴油机的主要原因是______。

A．示功器弹簧的刚度有限 B．示功能弹簧的抗疲劳强度有限

C．示功器弹簧的自振频率较低 D．高速机振动大，会使测录的图形失真 76.用机械示功器测取弱弹簧示功图时，活塞与弹簧应选择______。

A．1/1的活塞与软弹簧 B．1/5的活塞与软弹簧 C．1/1的活塞与硬弹簧 D．1/2的活塞与软弹簧 77.喷油提前角过大会使示功图发生的畸变是______。

A．膨胀线呈锯齿波形 B．膨胀线高于正常值 C．示功图头部尖瘦 D．示功图头部圆滑

78.燃烧太晚所形成畸形示功图的特征是______。① 最高爆发压力明显降低 ② 示功图头部尖瘦 ③ 膨胀线高于正常值 ④ 发火点后移甚至出现在上止点后 A．①②③ B．②③ C．①③④ D．②④ 79.为检查柴油机换气或扫气过程的工况，应测取______。

A．p-V示功图 B．手拉展开示功图 C．纯压缩图 D．弱弹簧示功图

80.在润滑油送检样瓶标签上，不需标明的项目是______。

A.润滑油标号与累计使用小时 B.柴油机型号与送检项目

C.柴油机技术状态及负荷情况 D.柴油机使用的燃油品种与标号

二、是非题

1.四冲程柴油机进排气重叠角能使废气排得更干净、进气更充分，所以重叠角越大越好。2.活塞销一般都用优质低碳钢或合金钢制造。

3.连杆组件主要由连杆本体、连杆盖、连杆螺栓和大、小端轴承等组成。

4.充气系数表征了柴油机换气过程的完善性：充气系数愈接近1，表示换气质量愈完善；反之愈小，则换气质量愈差。

5.供油定时、供油量和供油压力的调整都在喷油泵上进行。

6.为了防止淡水冷却器损坏后淡水流失使柴油机缺少冷却水，因此最好江水压力要比冷却水压力大。

7.液压调速器是利用飞铁产生的离心力与调速弹簧张力之间的不平衡力去操纵油压放大器，利用液压作用产生更大的动力去移动油量调节机构来调节柴油机的转速。8.增压柴油机降低和限制压缩比是为了限制柴油机的机械负荷和热负荷。

9.平轴法校验轴线的方法是，以主机飞轮法兰为基准，逐节向后将每对法兰的偏移与曲折校

正为零，最后在尾轴法兰处确定总的偏移值和曲折值。

10.螺旋桨产生的推力越大，说明效率越高。

11.当螺旋桨工作时，桨叶上水的压力低于大气压力时，就会产生空泡。12.气体力作用方向沿气缸中心线向下，使柴油机连杆产生拉伸应力。

13.柴油机曲轴还经受着周期性变化的扭转力矩，引起整个轴系的扭转变形而产生扭转振动。

在激振力（力矩）作用下，引起弹性变形，造成柴油机机体内部彼此之间的相对振动，称为内部振动，其中以扭转振动的危害性最严重。14.轴系在柴油机运行转速范围内只有一个临界转速。

15.速度特性又可分为全负荷速度特性、超负荷速度特性和部分负荷速度特性。

16.“转速禁区”一般是在转速表上用红色标示，并应在操纵台前设告示牌，以引起轮机管理

人员的注意！

17.平均指示压力是衡量柴油机实际循环动力性能的一个重要指标。

18.p-v转角示功图可以用来计算柴油机指示功率。

19.设备工况监测也称状态监测，它是通过测定机器的某个较为单一的特征参数，例如温度、压力等信息，来探明机器工作状态正常与否。

20.油液监测过程一般包括油样采集，理化性能检测和磨粒分析，取得数据，分析诊断等步骤。

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