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风力助航船的风向风速的检测方法研究
| 论文题名： | 风力助航船的风向风速的检测方法研究 |
| 关键词： | 风力助航船;风速风向检测;云台控制;姿态角;误差补偿 |
| 摘要： | 风力助航船需要准确的风向风速，这对风速风向的测量提出了高要求。实际运用中，助航船的帆只有找到了正确的迎风角才能最大程度上利用风能。由于目前市面上提供的风速风向仪装置都没有考虑传感器在运动情况下的测量值因而会产生一定误差。 本文通过在风洞中采用云台模拟船舶的运动，对影响风速风向的主要因素进行分析，在转动速度和转动角度的干扰下，得到测量值与真实值之间的误差，通过分析大量实验数据，得到了一种误差补偿算法，从而测到准确的风速风向。 论文分析风速风向的测量原理与方法，论述了各种测量装置的优缺点。并搭建一个实验平台，风洞模拟自然风，云台模拟船舶的运动，通过实验分析云台上的传感器在不同运动速度和不同倾斜角度情况下测得的实验数据，风速风向的测量误差。用多变量拟合的方法得到了速度和倾角与误差之间的拟合曲线。同时，还分析了空间上任意一点传感器角度和速度的变化对风速风向测量值的影响，通过对实验数据的处理，得到速度与角度的测量误差补偿模型。最后通过大量实验证明该补偿模型的有效性和准确度。 本文设计VB数据采集界面和msp430控制器的姿态角测量、云台控制、测量误差修正的硬件系统，编写了上位机通信程序、风速风向采集与处理的程序，实现了误差的补偿，得到比较准确的风速风向值。经过误差补偿后的测量值，可以满足风力助航船对风速风向的应用要求。 |
| 作者： | 杨军 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 周亦武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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