1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的和意义

随着航运业的发展和货运量的增加，现代货运船舶正在朝着大型化的趋势发展，各类大型船舶的尺寸和市场占有率都在上升，由此带来运费的下降，但船舶的大型化也为船舶靠离港增加了难度。大型船舶往往需要其他船舶的辅助，才能顺利的靠离港口。拖船，作为大型船舶靠离港口重要的辅助船舶，也随之引起了人们的注意。目前人们对拖船操纵性能的要求主要是拖船的机动性和灵活性，而上世纪六十年代全回转舵桨推动装置的出现^[1]，则为拖船的建造提供了一种新的解决方案。全回转舵桨拖船灵活性好，机动性强，可以实现一般拖船所不能实现的横移，斜航和原地转向运动^[2]，较普通拖船，拥有更佳的操纵性，这些优异的性能为全回转拖船赢得了各方的青睐。全回转舵桨拖船相比于普通拖船，取消了舵机，使用可以360度旋转的螺旋桨来实现船舶的前进和转向^[3][4]，且倒航的时候不需要反转螺旋桨，避免了主机反转，可以节省一定的燃油消耗，如肖鑫生研发的使用对转桨的z型全回转推进装置，可节省燃料 5％ ～10％ ，提高航速10％ ～20％ ，提高推进效率 8％ ～10％ ，节省钢材40％左右^[5][6]。全回转舵桨船与传统船舶的各种性能对比如表一所示：

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本次研究的内容，是了解现代船舶全回转舵的基本概念和发展动态，通过研究、学习船舶数学建模方法，建立全回转舵桨船舶运动数学模型，研究国内现有船舶航向控制算法，得出适用于于当前情况的航向控制算法，并在此基础上，设计全回转舵桨船舶航速—舵角综合控制器。在simulink环境下建立全回转舵桨船闭环控制仿真模型并对控制器进行验证和优化

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅文献，了解课题相关知识点，背景，完成开题报告

4周：翻译英文资料

5-6周：研究全回转舵桨船舵角控制方法，设计全回转舵闭环控制系统。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 戴晶.船舶全回转推进装置智能控制技术研究[d].武汉：七零二船舶设计研究所.2012.

[2] 王广成.全回转拖轮在港口作业中的应用[j].天津航海, 2005(3):9-11

[3]m. fonte.failure analysis of a gear wheel of a marine azimuth thruster [j] .engineering failure analysis,2011,18,1884-1888.