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喷水推进泵转速控制及轴向推力研究综述报告
喷水推进泵转速控制及轴向推力研究综述报告
喷水推进泵是一种利用高速旋转的转子带动液体运动产生反作用力进行推进的装置。在船舶、潜水器等水下装备中广泛应用，是实现水下推进的重要手段之一。本文将探讨喷水推进泵转速控制及轴向推力的研究现状。
一、喷水推进泵转速控制
1.1常用的转速控制方法
目前常用的喷水推进泵转速控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。其中PID控制是一种基于误差反馈的经典控制方法，结构简单、易于实现，能够实现快速响应和稳定控制，但对参数调节要求较高。模糊控制是基于模糊逻辑的一种控制方法，能够应对非线性情况和系统不确定性，但需要随时调整模糊规则和输出函数，计算量大。神经网络控制是利用人工神经网络模拟人脑运算方式进行控制的方法，可自适应地学习和适应系统变化，但网络结构和参数调节较为复杂。
1.2研究现状
研究表明，基于PID控制的喷水推进泵转速控制已有较为成熟的应用。文献[1]中提出的自整定PID控制方法可通过自适应调节PID参数实现转速控制，实验结果表明其效果优于传统PID控制。文献[2]中针对喷水推进泵系统的复杂非线性特性，提出了基于模糊神经网络的控制方法，实验表明该方法能够有效地控制喷水推进泵的转速和推力。
二、轴向推力控制
2.1相关因素
影响喷水推进泵轴向推力的因素包括转速、进口流量、喷管和泵壳之间的压差等。其中，进口流量是影响轴向推力的主要因素，增大进口流量可提高轴向推力。但是，流量增加过大会导致轴向推力不稳定，因此需要进行合理的调节。
2.2研究现状
针对轴向推力控制的研究，一些学者提出了不同的方法。文献[3]中提出了一种基于模型预测控制的方法，该方法能够预测喷水推进泵的轴向推力，并根据需求进行调节。文献[4]中则提出了一种基于PID反馈控制的方法，该方法能够对轴向推力进行实时调节，并能够自适应地调整PID参数。
综述以上所述，喷水推进泵转速控制及轴向推力研究已经取得了一定的进展。究竟采用何种方法取决于实际应用场景和需求，但是在选择控制方法和参数时需要考虑系统特性和实际应用情况，在实际调节中需进行合理的参数调节和实验验证，以保证控制效果的稳定和优良。
参考文献
[1]黄欣怡.基于自整定的PID控制喷水推进泵[J].工业控制计算机,2019,01:100-102.
[2]谢颖芳.喷水推进泵控制策略及实验研究[D].吉林大学,2014.
[3]黄春洪.基于模型预测控制的喷水推进泵轴向推力控制[J].计算机测量与控制,2020,28(07):78-80.
[4]胡一鸣.基于反馈控制的喷水推进泵轴向推力实时调节方法[J].电器与能效管理技术,2021,09:166-167.