主动式波浪补偿驱动和执行系统设计关键技术研究

发布时间：2021-01-12 17:11

　　主动式波浪补偿系统具有精度高、自主性强等优点,是海上补给的重要装备,一般由传感器检测、DSP控制、液压驱动和机械执行四个系统组成,其中液压驱动和机械执行系统是影响波浪补偿系统动态特性的主要因素。因此,开展液压驱动和机械执行系统设计关键技术的研究对于提升主动式波浪补偿系统的整体性能具有重要意义。在负载较大的情况下,液压系统一般表现出谐振频率低、时滞较大等特点,对波浪补偿系统的动态特性产生不利影响。为此,本文通过理论分析法建立了主动式波浪补偿系统的数学模型,提出了四种优化方法并仿真验证,同时还设计了耦合式行星轮绞车。本文主要内容包括:1、通过各个自由度运动的耦合方程及其简化方程分析了舰船在海浪中的运动;分析了舰船各自由度运动对海上补给的影响,重点对舰船升沉和横倾运动的补偿原理进行理论分析。2、为了优化主动式波浪补偿系统动态特性,以液压系统三个基本方程为基础建立了液压驱动系统的数学模型,提出了四种优化策略:选用阀控型以减小响应时滞、合理安排反馈元件位置以减小钢丝绳对控制的影响、通过复合控制进行负载补偿以及通过PD控制改善动态性能,并进行了仿真验证,最终完成了液压驱动系统详细设计。3、分析了行... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一种被动式波浪补偿系统

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第二章 主动式波浪补偿系统理论研究2.1 舰船在海浪中的运动浪作用下，将产生六个自由度的运动，如图 2.1 所示。往复振荡以及绕三个坐标轴的旋转振荡：：纵摇运动 (surge) Φ：纵倾运动，绕 X (roll)：横摇运动 (sway) θ：横倾运动，绕 Y (pitch)：升沉运动 (heave) Ψ：偏航运动，绕 Z (yaw)

图 2.6 舰船横倾与升沉转换假设倾斜角为α 。此时，直位移可以通过倾斜角换公式为：h = ( a + d ) × tanα2.4 本章小结可以概括为以下几个方面浪中的运动，得到运动各简易方程和各个运动的基要影响因素作为补偿对象研究的主动式波浪补偿系的原理，包括升沉运动的为升沉运动的补偿。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]美国海军海上补给装备发展趋势研究[J]. 王晓林.  物流技术. 2007(06)
[4]液压集成块的空间管路设计与造型[J]. 卜克明,郝建平,刘英华.  系统仿真学报. 2006(S1)
[5]基于DSP的永磁同步电机伺服装置设计[J]. 邓青宇,廖晓钟,冬雷,刘杰.  电气传动. 2006(12)
[6]基于PLC的液压实验台控制系统改造设计[J]. 孙小权,何喜玲.  应用科技. 2006(11)
[7]电液速度控制系统的仿真与优化[J]. 邹哲维,万会雄,邓群林.  机械工程师. 2005(12)
[8]随机波浪作用下海洋平台主动控制的时滞补偿研究[J]. 嵇春艳,李华军.  海洋工程. 2004(04)
[9]液压位置、力伺服系统的SIMULINK仿真方法[J]. 李大明,王野牧.  沈阳工业大学学报. 2004(04)
[10]基于SIMULINK的液压伺服系统动态仿真[J]. 游张平,王卫锋.  机床与液压. 2004(06)

博士论文
[1]三自由度船舶运动模拟平台及其液压伺服驱动系统的研究[D]. 杨军宏.国防科学技术大学 2007
[2]舰艇并靠导弹补给及波浪补偿系统研究[D]. 陆卫杰.南京理工大学 2006

硕士论文
[1]主动式波浪补偿控制系统研究[D]. 何平.国防科学技术大学 2007
[2]电液比例变量泵控马达控制系统的分析研究[D]. 罗小梅.长安大学 2005



本文编号：2973193