基于联合仿真的海洋绞车拖缆系统设计与分析

发布时间：2020-05-31 17:59

【摘要】： 海洋拖缆绞车作为悬吊海下平台的核心机械系统,需要对其结构和工作性能进行深入的研究工作,以满足复杂的海洋环境和深海领域海下平台工作时的稳定性和安全性等要求。本文针对这一课题,进行了海洋拖缆绞车控制系统的设计,并基于虚拟样机技术在Matlab/Simulink、Adams和AMESim软件中进行了控制系统和机械系统的联合仿真与分析,验证了所设计的控制系统的可靠性和准确性。 本文从海洋拖缆绞车的工作环境和特性出发,对其整体结构进行了设计,提出了一些创新性的设计方案,尤其是在排线系统的设计上,同时得到了其控制系统的设计要求——协同控制和恒张力控制。通过对电动力驱动和液动力驱动方案的比较,选择了ZMD11-45型双斜盘轴向柱塞马达驱动海洋拖缆绞车,满足了实际工作中对液压马达的功率和转速的要求。设计了液压控制系统原理图,建立了原理图中关键部件的数学建模,得到了液压开环控制系统的方框图,根据方框图分析了该系统的能控能观性。在进行液压控制系统的协同控制和恒张力控制的设计过程中,引入了伪微分控制器,通过在Matlab环境下的仿真分析,对控制器参数进行了初步的优化,优化后的控制系统的阶跃响应曲线和鲁棒性都得到了很好的改善。为了实现在Adams和AMESim平台下的联合仿真分析,通过UG建立了机械系统的模型,导入到Adams中后,进行了机械系统动力学仿真分析,通过AMESim建立了液压控制系统的模型,进行了控制系统的优化设计和多种情况下的仿真分析,最后,通过Adams中的Control模块导出AMESim可识别的模型文件,建立了在AMESim环境下的联合仿真,结果显示了联合仿真的有效性。
【图文】：

( ) ( )MsCsIAEHw= + 1面计算，可以把线性定常系统的状态方性定常系统的传递函数形式转变为状态只有在考虑物理系统的初始状态和约束PDF 控制器的介绍控制器 PI 控制器[25]的单位反馈控制系统结构框( )sKGsKbca= +aK

统的闭环传递函数为( )( ( sKsKsKMsaa+++= .11)可知，PI 控制器在闭环函数bs = K的n型变为了 n +1型，，因此，在保证变差可以得到改善。如果原来的响应的稳态 控制器Pseudo-Derivative Feedback Control）控制 1977 年提出的一种简单有效地控制器结sKb
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH21

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 甄少华;冯应朴;李受人;;液压马达最低稳定转速判定[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);1989年02期

2 甄少华;冯应朴;浦松青;;摩擦扭矩非线性对液压马达低速稳定性的影响[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);1990年04期

3 银建维;胡学宁;;液压马达的数字仿真[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);1991年02期

4 吴庭毅,陈启松;中速液压马达传动装置的设计[J];工程机械;1992年01期

5 权建国;运用故障树法解决液压马达配油装置泄漏问题[J];煤炭科技;1996年02期

6 彭熙伟,王渝;液压马达最低稳定转速分析及实验研究(上)[J];机床与液压;1999年03期

7 魏红;陈步东;;十字打包回转台液压马达故障及其排除[J];浙江冶金;2002年01期

8 姚竞红,严国祥;一种恒张力转矩控制的液压传动装置[J];液压与气动;2003年04期

9 张池,余琼芳,陈迎松;液压马达的实时故障专家诊断系统[J];漯河职业技术学院学报;2004年01期

10 汪秀敏,栾振辉,范英铭;套筒活齿液压马达的研究[J];机械设计与制造;2004年05期

相关会议论文 前10条

1 杨国有;胡翔宇;王亮;;轴向全周期液压马达结构设计与控制研究[A];2011第十六届全国自动化技术与应用学术年会专辑[C];2011年

2 王成磊;郭治富;董彦良;赵克定;;基于定量反馈理论的双液压马达等同式同步控制器的设计研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年

3 潘社卫;;液压马达转速对滑靴副倾侧性能的影响[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年

4 周义;尹大庆;王金武;王金峰;何剑南;陈宝成;;垄向区田筑挡机液压马达控制机构的优化设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

5 李林s

本文编号：2690245