船舶螺旋桨推力的在线高精度辨识方法

[目的]螺旋桨推力在轴系上产生的微弱形变信号易被干扰噪声所淹没,导致难以准确测量其推力,故提出一种在低信噪比下仍具有很高精度的螺旋桨推力测量方法.[方法]综合考虑测量数据误差的影响以及数据中潜藏的力学机制,基于Kalman滤波结合推力-位移状态方程建立轴系推力辨识模型,并以恒定转速、变转速及低频波动转速 3 种工况为例开展轴系推力测量研究,分析不同信噪比下该方法的推力辨识精度与鲁棒性.[结果]研究结果表明,当信噪比仅为 20 dB时,推力辨识的最大相对误差仅为 3.56%,验证了其在低信噪比下的高精度辨识能力与鲁棒性.[结论]研究成果可为实船环境下螺旋桨推力及轴系状态的在线实时高精度监测提供参考.