Anti-cavitation control for vessel crash-stop

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi

Authors

Date

2015-03-30

Department

Major/Subject

Sähkökäytöt

Mcode

S3016

Degree programme

EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka

Language

en

Pages

11+55

Series

Abstract

The object of the research is to develop motor controller rules for electrical propulsion that are able to reduce the cavitation level during crash-stop manoeuvre and to verify the controller by a simulation model. The controller development is based on analysing data that has been recorded during sea-trials and the idea is to use the currently used crash-stop simulation model as a base for the development of the cavitation simulation model. The cavitation model studies are based on previously done cavitation researches. The first part of the thesis describes the vessel concepts, different propulsion types and some basic theory about hydrodynamics including the cavitation phenomenon. After this some control model ideas are presented and the simulation model possibilities studied, first by exploring the current simulation model and then by researching cavitation simulation models. During the analysis of data recordings it was discovered that more data of better quality needs to be gathered in order to be able to further develop the controller. The target of the thesis to develop an anti-cavitation controller simulation model cannot be achieved without more knowledge of hydrodynamic phenomena. The thesis gives proposals for how to continue the development of the controller.

Tutkimuksen päämääränä on kehittää sähköisen laivapotkurin moottorisäätö, jolla voidaan vähentää kavitaatiota, jota esiintyy laivan hätäpysähdyksen aikana. On myös tarkoitus verifioida säätömalli simulointimallin avulla. Moottorisäädön kehitys perustuu merikokeiden aikana kerättyihin tietoihin ja niiden analysointiin. Kavitaatioilmiön simuloinnissa käytetään perustana jo olemassa olevan hätäpysähdyksen simulointimallia. Kavitaatioilmiön mallintamista varten tutkitaan aiemmin tehtyjä kavitaatiosimulointitutkimuksia. Ensimmäinen osa opinnäytetyöstä keskittyy laivakonseptiin, erilaisiin propulsio-järjestelmiin ja hydrodynamiikan perusteoriaan sisältäen kavitointi-ilmiön. Tämän jälkeen esitetään muutama säätömalli ja simulointimallin tutkimuksia, joissa ensin tutkitaan nykyisen hätäpysähdyksen simulointimalli ja sen jälkeen tutkitaan kavitaatiosimulointi-malleja. Tietojen analysointi paljasti, että tarvitaan enemmän tietoja, jotta säätömallit voidaan kehittää. Opinnäytetyön tavoitetta ei voida saavuttaa ilman kavitointi-ilmiön syvällisempää tuntemusta. Opinnäytetyössä ehdotetaan miten jatkaa säädön kehittämistä.

Description

Supervisor

Belachen, Anouar

Thesis advisor

Lehti, Matti

Keywords

cavitation, motor control, crash-stop, vessel

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201504102263

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC