船用起重机吊物波浪补偿控制研究

发布时间：2017-01-15 16:19

本文关键词：船用起重机吊物波浪补偿控制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2014年

船用起重机吊物波浪补偿控制研究

李震震

【摘要】：随着人类对海洋石油资源的开发和利用,以及海上运输和海洋科学技术的不断发展,船舶与海洋工程技术迅速崛起。由于船舶、平台等海洋结构物经常需要定位在海洋中特定位置进行如海洋调查、油井钻探、吊装海洋平台、海底电缆管线铺设等各种作业,而船舶定位系统只能定位船舶横荡、纵荡、艏摇三种低频运动,且受到作业水深、工作时间、精度要求等因素的限制而无法满足相关海洋作业要求。因此需要减小海况对船用起重吊运的影响,使得起重船具备升沉补偿和抑制负载摆动的能力,能够在恶劣海况下进行安全有效的吊装,提升船用起重机的抗波浪性能。本文以所选的挺杆式船用起重机为研究对象,建立基于波浪谱激励模型的起重机吊物的精确非线性动力学模型,采用MATLAB数值算法,对某船吊物系统在不同海况下进行动力学分析,求得挺杆定点、回转及变幅作业运动形式下的动力学响应,并且采用电机驱动控制挺杆吊点运动和吊索伸缩变化来有效地抑制吊摆的摆动幅度,减小升沉垂向的运动位移。通过单纯形法寻优得到回转、变幅及起升电机较好的比例控制系数,将所得到的系数代入吊物控制系统中,与无控制系统的响应进行对比。仿真结果表明,在不同海况下、不同的作业过程中,都能够有效地抑制吊物的摆动和升沉位移,实现对吊物的主动控制。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.43
【目录】：

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1 杨立秋;宋立忠;;基于模糊控制的船用起重机消摆控制[J];船电技术;2010年05期

2 万磊;崔士鹏;张国成;曹建;;欠驱动水下机器人航迹跟踪控制[J];电机与控制学报;2013年02期

3 陈远明;叶家玮;宋鑫;;波浪运动补偿稳定平台系统的设计与建模[J];机床与液压;2007年10期

4 刘晓谦,王勇,穆顺勇;基于单纯形法的PID控制器参数优化设计[J];计算机仿真;2004年11期

5 杨立秋;宋立忠;;船用起重机消摆系统的专家PID控制[J];计算机仿真;2011年10期

6 金栋平,文浩,胡海岩;绳索系统的建模、动力学和控制[J];力学进展;2004年03期

7 朱德祥;张志荣;吴乘胜;赵峰;;船舶CFD不确定度分析及ITTC临时规程的初步应用[J];水动力学研究与进展A辑;2007年03期

8 张广钦;;关于进军海工装备市场的思考与对策[J];上海造船;2011年01期

【共引文献】

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1 钟伟红;关宏伟;;基于单纯形法的PID参数优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期

2 李巨晓;孙新利;王飞尧;何国君;;直拉法硅单晶生长时晃动的分析及控制[J];半导体技术;2010年11期

3 刘培林;魏洪斌;孙丽萍;刘吉飞;张大刚;刘建辉;;Spar平台上部模块就位过程多浮体响应分析[J];船舶工程;2011年S2期

4 史洪宇;王春阳;梁利华;张松涛;;基于反步法的欠驱动吊艇架主动式减摆控制[J];船舶工程;2012年01期

5 顾溟宇;王文华;王言英;;基于FLUENT的大型集装箱船航速预报方法研究[J];船舶工程;2012年02期

6 张楠;沈泓萃;姚惠之;;阻力和流场的CFD不确定度分析探讨[J];船舶力学;2008年02期

7 林海花;王言英;;波流共同作用下隔水管动力响应非线性分析[J];船舶力学;2009年02期

8 李胜忠;李斌;赵峰;李力枫;;VIRTUE计划研究进展综述[J];船舶力学;2009年04期

9 沈泓萃;姚震球;吴宝山;张楠;杨仁友;;船舶CFD模拟不确定度分析与评估新方法研究[J];船舶力学;2010年10期

10 韩涛;练章华;丁亮亮;;深水无隔水管钻井套管下入力学影响因素分析[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2011年05期

中国重要会议论文全文数据库前10条

1 肖体兵;;深海采矿扬矿管重载半主动型升沉补偿系统控制器的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 刘丽丽;金栋平;胡海岩;;状态保持阶段绳系卫星的混沌运动[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年

3 邹洋;赵岩;张文首;;起重船吊物系统非线性动力学的精细积分法[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

4 于洋;宝音贺西;李俊峰;;空间绳索系统的动力学建模方法[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年

5 陈徐均;江召兵;杜乃娟;沈庆;;齐次矩阵法在浮基多体动力学中的应用[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年

6 于定勇;陈正寿;柳枝;;海浪资料的离散平滑方法[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年

7 王强;刘雪莹;王晶;叶睿;吴骁;徐培骥;;块体排布方式对防波堤越浪量的影响分析[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

8 朱德祥;沈泓萃;洪方文;吴乘胜;赵峰;;船模数值水池框架及其研究基础[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年

9 吴乘胜;杨磊;;水面船模阻力、兴波CFD不确定度分析[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年

10 马昕;赵栋梁;李明明;;降雨对海面粗糙度和波浪成长实验的初步分析[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年

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1 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王超;螺旋桨水动力性能、空泡及噪声性能的数值预报研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 李晓明;ENVISAT卫星ASAR波模式数据海浪反演算法研究[D];中国海洋大学;2010年

4 刘首华;畸形波的海浪数值模拟研究[D];中国海洋大学;2010年

5 刘华兴;被动声学测波新方法的实验研究及应用[D];中国海洋大学;2010年

6 类淑河;风浪破碎的随机性、非线性和能量耗散特征研究[D];中国海洋大学;2010年

7 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年

8 张伟;叶片泵非设计工况叶轮内部流动分析和预测[D];上海大学;2011年

9 胡琼;深海采矿扬矿管道系统力学行为模拟试验系统研究[D];中南大学;2011年

10 秦三团;随机粗糙面与目标复合电磁散射的快速算法研究[D];西安电子科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库前10条

1 单瑞;基于GPS单点测速的海浪及潮位测量应用研究[D];山东科技大学;2010年

2 李天鹰;动基座条件下防摆技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 代伟;海洋环境条件设计参数推算模型不确定度研究[D];中国海洋大学;2010年

4 齐莹;极值波高极值水位联合设计参数的推算[D];中国海洋大学;2010年

5 王娟;波浪浮标传感器综合测试系统[D];中国海洋大学;2010年

6 武双全;东中国海波高分布特征研究[D];中国海洋大学;2010年

7 许鹏婧;导管架平台设计中的海洋水文气象参数的统计计算[D];中国海洋大学;2010年

8 胡艳丽;基于模糊PID的桥式起重机防摆控制研究[D];河南理工大学;2010年

9 李磊;机械式矿用挖掘机提升机构性能仿真研究[D];吉林大学;2011年

10 石磊;基于Richardson外推法的CFD网格误差研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 聂春燕;MATLAB/SIMULINK在动态系统仿真中的应用[J];长春大学学报;2001年01期

2 李华;基于MATLAB环境下控制系统参数的优化设计[J];电气传动自动化;2002年02期

3 李映辉,李宾,殷学纲,黄尚廉;具有轴向位移小垂度索非线性预测控制[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年01期

4 陈达;;关于海洋工程设备市场的分析[J];广东造船;2008年02期

5 李伦;吴雄斌;龙超;刘斌;;基于正则化方法的高频地波雷达海浪方向谱反演[J];地球物理学报;2013年01期

6 李平康,孙继伟;火电厂热控系统参数优化的MATLAB实现[J];华北电力技术;2001年04期

7 毛宇峰;庞永杰;李晔;曾文静;;速度矢量坐标系下水下机器人动态避障方法[J];哈尔滨工程大学学报;2010年02期

8 孟威;郭晨;孙富春;刘杨;;欠驱动水面船舶的非线性滑模轨迹跟踪控制[J];哈尔滨工程大学学报;2012年05期

9 毕凤阳;张嘉钟;魏英杰;曹伟;;欠驱动AUV的鲁棒位置跟踪控制[J];哈尔滨工业大学学报;2010年11期

10 袁曾怀，金栋平，金世伟;环锭纺气圈动态方程的理论研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1994年03期

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1 李天鹰;;船用起重机防摆动技术研究[J];科技与企业;2012年21期

2 段铁群;李传龙;韩慧敏;;船用起重机吊臂的有限元分析[J];黑龙江科技学院学报;2013年01期

3 王阳;;船用起重机防摇装置设计研究[J];舰船科学技术;2013年07期

4 陈玉森,周福详;船用起重机及液压系统[J];机电设备;1994年03期

5 邵曼华,寇雄,赵鹏程;几种船用起重机波浪补偿装置[J];机械工程师;2004年02期

6 杨立秋;宋立忠;;船用起重机消摆系统的专家PID控制[J];计算机仿真;2011年10期

7 金惠峰;陈方亮;于海宁;;船用起重机电气改造[J];船电技术;2011年10期

8 邱志成,赵明扬,谈大龙,房立金,徐志刚;一种具有波浪补偿和防晃功能的船用起重机[J];工程机械;1999年02期

9 平建涛;李海明;宋立忠;;船用起重机波浪补偿控制技术研究[J];计算技术与自动化;2009年04期

10 杨立秋;宋立忠;;基于模糊控制的船用起重机消摆控制[J];船电技术;2010年05期

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1 李亚男;张宗政;唐文献;;船用起重机优化设计与方法研究[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年

2 赵九峰;苗明;;船用起重机吊臂的优化设计[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年

3 齐金龙;金瑞健;彭小佳;赵洁;;船用起重机液压缸式主动波浪升降补偿装置研究[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年

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1 通讯员朱代炼记者徐前山;[N];长江日报;2010年

2 记者冷翠华;[N];中国船舶报;2009年

3 力文;[N];中国船舶报;2010年

4 记者冷翠华;[N];中国船舶报;2012年

5 记者周升友;[N];中国船舶报;2013年

6 记者过国忠通讯员郭晓洪;[N];科技日报;2013年

7 记者冷翠华;[N];中国船舶报;2010年

8 贺兰;[N];中国船舶报;2010年

9 柳莺;[N];中国船舶报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库前8条

1 徐磊;6吨船用起重机设计与分析[D];哈尔滨理工大学;2012年

2 李震震;船用起重机吊物波浪补偿控制研究[D];大连理工大学;2014年

3 王全福;折叠臂式船用起重机的研究[D];哈尔滨理工大学;2014年

4 鲁金龙;大型船用起重机安全保护技术的研究[D];大连海事大学;2012年

5 李天鹰;动基座条件下防摆技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 李传龙;SQ5型船用起重机吊臂有限元分析[D];哈尔滨理工大学;2013年

7 汤波;30t/28m船用起重机液压系统的设计与仿真分析[D];武汉理工大学;2013年

8 赵九峰;基于APDL的船用起重机吊臂参数化设计及优化[D];大连理工大学;2008年