[01157886]舰船阴极保护优化设计与控制方法研究

本课题研究的内容是船体防腐,通过控制船体电位来实现船体防腐的目的。在项目初期,进行课题分析,针对研究对象讨论不同方法的优越性以及缺点,最终决定采用缩比模型的方法来进行研究。首先,按照100:1的比例制作舰船的等比例缩比模型,保证影响实验结果的因素制作精细以外,其余细节不进行过分追求,采用装饰性甲板和配重,并将船体船艏到船艉肋骨采用0#至250#进行编号。然后,在的试验池开始试验,水池中的水采用NaCl和蒸馏水配制电导率为的极稀盐水来模拟海水,采用PXI数据采集与测试系统以及Labview7.1虚拟仪器测量软件来获得船体水下表面电位分布、水下电磁场,采用谐波小波用于轴频特征提取,并提出了三区域的水下船体阴极保护方法;同时建立了船体阴极保护系统的物理模型。最后将采集到的数据进行一定的处理,采用MATLAB仿真软件进行仿真验证,选取80%的数据用于RBF神经网络的训练,剩余20%的数据用于神经网络的精度验证,网络用于预测不同阳极和参比电极位置组合时的船体电位分布,采用粒子群优化算法来优化RBF神经网络,主要优化神经元之间的连接权值的训练,增加神经网络的稳定性和精确性;还绘制折线图来更直观地表达出船体电位随阳极和参比电极变化之间的关系。除此之外,考虑到阴极保护产生的水下电磁场会影响舰船的隐身功能,课题中还探究了阴极保护时所产生的水下电磁场的削弱,并设计了有源轴接地系统消除轴频电场的防护方法。经验证,采用粒子群优化后的RBF神经网络来预测船体电位获得了很高的精度,对于船体防腐保护达到了很好的效果。