Quá trình điều chỉnh tốc độ là quá trình đưa cần điều khiển, góc đưa cần điều khiển càng lớn tốc độ càng cao. Thực chất là quá trình chuyển động bằng góc thực hiện theo mạch lặp (điều khiển). Nếu hệ thống điều khiển không thực hiện theo chương trình thì
động cơ séc vô trực tiếp tác động vào bộ điều tốc để thực hiện được ý đồ điều khiển chương trình và động cơ thực hiện xung quanh tốc độ, thì kết cấu của hệ thống bao gồm hệ thống lặp có chứa khâu chương trình và thay đổi tham số cho trước của bộ điều tốc theo chương trình cùng với bộ điều tốc của máy đó.
Ưu điểm: Giảm bớt được số người phục vụ trên tàu, quá trình thực hiện chính xác nhanh và ổn định, quá trình điều chỉnh tốc độ mịn không nhảy bậc, cải thiện được điều kiện lao động của con người, nâng cao được độ tin cậy và tính an toàn trong quá trình khai thác.
Hướng nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu lý thuyết sóng do gió tạo ên. Đề xuất mô hình sóng mới gồm tổng của sóng l điều hòa và sóng ngẫu nhiên. Với cách tiếp cận mới là sử dụng toán học thống kê để phân tích sóng tổng hợp. Để đo sóng gần với thực tế ngoài biển luận án tiến hành đo sóng trong bể thử và dùng phép phân tích phổ để tìmhàmnăng lượng sóng.
- Về mặt ứng dụng kết quả phân tích sóng: í dụ cho 3 bài toán khác nhau đó là: tính lực V cản từ năng lượng sóng theo kích thước mô hình tàu, tính tốc độ tàu theo cấp sóng và dùng năng lượng sóng để điều khiển tự động tốc độ con tàu.Để giải quyết được ba bài toán trên phải thay hệ truyền động tàu thực tế từ diesel lai chân vịt bằng động cơ điện lai chân vịt vào mô hình tàu mới (mô hình hóa đối tượng CS2).
1.6. Đề xu t mô hình sóng mới ấ 1.6.1. Lý do đề xuất
- Các hàm phổ sóng theo các biểu thức (1.8 ÷ 1.14) chỉ đại diện năng lượng của sóng được thống kê tại mỗi vùng biển khác nhau chúng phụ thuộc vào các yếu tố và điều kiện như chiều cao sóng, tần số sóng, chu kỳ sóng, mức độ gió… Ở mỗi vùng biển các phổ năng lượng này sẽ gây ra sức cản hạn chế tốc độ tàu khi tàu chuyển động trên sóng cách tiếp cận này mang tính thực nghiệm không bao quát cho trường hợp chung (tìm tổng năng lượng của sóng điều hòa và sóng ngẫu nhiên).
- Căn cứ vào chuyển động của tàu trên sóng điều hòa tức là theo cách biểu diễn của phương trình (1.1 ) đã chỉ ra sự phụ thuộc của chuyển động tàu vào biên độ sóng chứ 5 không chỉ rõ sự liên hệ giữa chuyển động tàu và năng lượng của sóng. Mặt khác, ở đây chỉ xét mỗi thành phần sóng điều hòa còn sóng ngẫu nhiên theo quan điểm cũ là tổ hợp của nhiều sóng điều hòa mà thôi chứ chưa đề cập đến sóngngẫu nhiên thực sự điều đó chưa chính xáckhi mặt biển xuất hiện sóng lớn.
- Căn cứvào điều kiện hình thành phát triển của sóng [16] tức là có thời điểm sóng ổn định giai đoạn này gần như là chỉ có sóng điều hòa và thành phần sóng ngẫu nhiên rất nhỏ. Ở thời điểm gió tiếp tục tăng làm sóng lớn dần lên và giai đoạn này là giai đoạn sóng phát triển khi đó thành phần sóng ngẫu nhiên sẽ lớn hơn sóng điều hòa. Thời điểm tồn tại cả hai thành phần sóng điều hòa và ngẫu nhiên là giai đoạn duy trì sóng và mặt biển ở trạng thái hỗn độn.
1.6.2. Mô hình sóng
X(t) = s(t) + ξ(t) (1.18) trong đó s(t) là sóng điều hòacó dạng hình Sin và tổ hợp của nhiều sóng hình Sin và (t) ξ là sóng ngẫu nhiên hỗn loạn.
1.6.3. Ưu điểm của mô hình sóng mới
- Không mang tính địa phương tức là không xét theo từng vùng, miền biển khác nhau như các mô hình trên mà xét chung cho một trạng thái mặt biển.
- Khi gió yếu (cấp sóng nhỏ) thành phần điều hòa lớn còn thành phần ngẫu nhiên nhỏ, ngược lại khi gió mạnh (cấp sóng lớn) thành phần ngẫu nhiên mạnh hơn điều hòa. Nếu ta phân tích phổ trên toàn bộ sóng tổng hợp thì sẽ được một hàm mật độ phổ năng lượng có dạng phổ liên tục. Đó chính là hàm năng lượng của sóng tổng hợp .
Kết luận chương 1
1. Từ việc nghiên cứu nguyên nhân hình thành và phát triển sóng biển cũng như phân loại sóng biển. Trên cơ sở đó luận án hệ thống lại về vùng lý thuyết đối tượng sóng cần, phân tích đó là nghiên cứu sóng biển do gió tạo lên hay gọi là sóng gió.
2. Hệ thống hóa các mô hình phổ sóng biển đã được công bố, trên cơ sở đó khảng định hàm mật độ phổ năng lượng sóng hay phổ sóng có dạng liên tụckhông phải phổ vạch.
3. Hệ thống hóa các mô hình sóng biển, các chuyển động của tàu, đặc biệt chuyển động
của tàu trên sóng điều hòa. Trên cơ sở đó lý giải về các mô hình sóng trên chưa phù hợp cho nên đã đề xuất một mô hình sóng mớilà mô hình sóng tổng hợp (là tổng của sóng điều hòa và ngẫu nhiên).
4. Qua phân tích về hệ thống điều khiển tốc độ tàu nhược điểm lớn là không tự động thay đổi tốc độ theo năng lượng sóng (mà điều khiển bằng tay). Nhằm khắc phục luận án đã phát triển và ứng dụng kết quả của phần nghiên cứu sóng biển để thay đổi giá trị đặt tốc độ tàu thích nghi theo năng lượng sóng.
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHÂN TÍCH SÓNG BIỂN
Trong chương này đã trình bày các nội dung cơ sở lý thuyết về sóng biển: sóng biển điều hòa, sóng biển ngẫu nhiên, sóng biển tổng hợp. Đối với sóng biển điều hòa đã căn cứ vào chuyển động của các hạt nước để mô tả phương trình sóng biển, xác định các yếu tố sóng, các đại lượng đặc trưng của sóng, năng lượng của sóng và phép phân tích của sóng. Đối với sóng biển ngẫu nhiên đã trình bày hai đặc trưng thống kê cơ bản, bốn đặc tính số của THNN, phép phân tích sóng biển ngẫu nhiên. Đối với sóng biển tổng hợp đã trình bày các nội dung như: các đặc trưng thống kê và cách tính các đặc trưng thống kê, phân tích sóng biển tổng hợp qua phép phân tích phổ.
2.1. Phân tích sóng biển đi u hòa s(t)ề
Sóng trên mặt biển thường do gió tạ ên đó là các sóng trọng lực. Dưới tác dụng của o l
gió, do ma sát giữa không khí và nước, và do tác dụng của trọng lực, các phần tử nước sẽ chuyển động và trong điều kiện lý tưởng sẽ tạo ra sóng điều hòa.
Sóng biển điều hòa được hiểu là sóng lan truyền theo hình sin hoặc cos có chu kỳ không đổi, có biên độ thường nhỏ nhiều lần so với bước sóng. Để mô tả chuyển động của sóng biển điều hòa dựa vào các giả thiết sau [5]:
+ Chuyển động sóng là chuyển động điều hòa, không rối. + Mặt cắt sóng có dạng hình Sin.
+ Các phần tử nước trong quá trình tạo sóng chuyển động trên quỹ đạo gần giống đườngtròn trong thời gian T (T là chu kỳ sóng).