二次调节主动升沉补偿系统的集成设计

发布时间：2021-03-31 17:35

　　海上船舶会在风浪的影响下产生不规则的升沉运动,这种运动对于船用起重机的作业是不利的。升沉补偿装置作为一种用于补偿船舶升沉运动的海上工程装备,可以实现船舶与货物运动关系之间的解耦,从而消除升沉运动对于船用起重机的不利影响。现有的升沉补偿装置的机械设计过程和控制设计过程大多相互独立,难以从机械性能和控制性能的角度同时获得最优的设计参数。为避免传统设计方法的局限性,本文提出了一种基于二次调节技术的升沉补偿装置,采取集成设计的思想,同时从机械角度和控制角度对该装置的设计参数进行了仿真分析和优化设计,根据设计结果搭建了实验平台并进行了实验验证。具体的研究内容如下:首先,定义了补偿系统的干扰和系统的设计需求,阐明了所设计的升沉补偿系统的总体方案,对二次调节驱动系统的工作原理进行了说明,分析了将它作为升沉补偿装置驱动系统的优势。分别介绍了二次调节驱动系统的组成元件:二次单元、恒压变量泵以及蓄能器,并建立了液压系统与钢丝绳-货物的数学模型。提出了二次调节升沉补偿系统的控制结构。然后,利用所建立的系统模型,提出了待设计的机械参数与控制参数。依照升沉补偿系统的设计需求,通过数值仿真定量分析了设计变量的变化... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

差动行星传动的升沉补偿系统

海交通大学的吴开塔，连琏研究了一种针对强作业型深海遥控潜水器(R系统[19]，该系统本质上是一种被动补偿系统，采用气液弹簧缓冲船舶升响，为了增大系统阻尼，减小系统谐振的响应，该研究在补偿系统中设阀，从而使提升整个补偿器的效率。该研究仅针对系统的动态响应进行了及到控制器的设计。科院沈阳自动化研究所的杨文林、张艾群也针对 ROV 的升沉补偿系统做][21]。利用船舶升沉运动测量模块的测量数据对整个补偿系统进行前馈控比例阀改变液压绞车的输出角位移，从而保证水下机器人的绝对位置保在文献[21]中对前馈控制器进行了设计，但并未就起机械参数进行说明。，由于绞车和缆绳的大惯量特性，以及液压绞车的功率限制，该系统采制策略。为了克服补偿系统的非线性特性，引入了预测控制算法。该课出实验平台，随着带死区补偿的前馈控制器、预测控制器的引入，该补较好的补偿效果。

无因次。来源的系统来说， 至 时刻所消耗的210/tstE IU dt 源输出电流，A；源输出电压，V；在于设计一种主动升沉补偿系统，负载扰后，该系统能够保证足够高的补偿精的低。总体方案组成成如图 2.1 所示。


本文编号：3111814