1. 研究目的与意义（文献综述）

1）研究的目的及意义

绞吸式挖泥船广泛应用于港口、航道疏浚及吹填工程[1]，属于一种性能良好的工程机械。挖泥船上主要设备包括：绞刀、泥泵、绞车、桥架和定位桩等，其中绞刀是疏浚作业过程中最重要的施工设备。由于经常需要在硬质土层水域进行疏浚作业，因此在作业过程中需要大功率的驱动设备来驱动绞刀。传统的绞吸式挖泥船采用液压马达、柴油机电驱和柴油机直驱等驱动方式来驱动绞刀，相比之下占用船舱空间更小、效率更高的全电力驱动绞吸式挖泥船正成为绞吸式挖泥船设计与建造的主流方向[2]。

绞吸式挖泥船的发展历经了一百多年，1884 年世界上第一艘绞吸式挖泥船在美国加利福尼亚州的西部港口城市奥克兰投入使用，自此在欧美地区开始发展起来[3]。在绞吸式挖泥船的发展过程中，其主要施工设备绞刀的驱动方式也在不断变化。绞刀的驱动方式主要有液压驱动和电力驱动。其中，液压驱动是由柴油机驱动液压油泵控制液压马达从而实现对绞刀的驱动，此种驱动方式由柴油机传递到绞刀的过程中能量转化次数较多，因此不可避免的会造成驱动效率不高。而采用电力驱动的绞刀只经过一次能量转换，驱动效率明显高于液压驱动。

2. 研究的基本内容与方案

1）研究的基本内容

本文主要研究分析全电力驱动绞吸式挖泥船的组成及其原理，包括柴油机及其调速系统、同步发电机及其励磁控制系统、绞刀负载、异步电动机的直接转矩控制、励磁控制器的设计，建立绞吸式挖泥船直流电动机的数学模型。由于绞吸式挖泥船的施工工况恶劣多变，基于各种典型工况对系统模型进行仿真试验，得到不同工况下电机对绞刀的驱动效果，建立直流电动机的数学模型，掌握pid经典控制算法的特点及其应用，了解模糊控制现代控制算法，以及与经典控制pid的结合应用。

3. 研究计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的技术知识，并结合实际要求完成要求。确定方案，完成开题报告。

第5－8周：掌握绞吸式挖泥船的工作原理和特点，对绞刀进行不同工况下的受力分析，掌握经典pid控制算法，了解模糊控制现代控制算法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]闭治跃. 挖泥船泥浆管道输送系统效率优化与控制研究[d].杭州：浙江大学，2008.

[2] 司玉华. 绞吸式挖泥船监控系统的研究[d].镇江：江苏科技大学，2014.

[3] 谷孝利. 基于变频技术的大型绞吸式挖泥船电力驱动控制系统研究[d].上海：上海交通大学，2011.