大波高电动推板式造波机高精度控制算法研究
发布时间：2021-04-12 17:29
伴随着对海上救助进一步的需求,建立水上救助综合训练水池成了迫切的需要。训练水池中最重要的就是运用造波机对波浪进行模拟,波浪的波高越大、精度越高,模拟的难度相应地增大,需要进一步研究适应的控制算法。本文针对大波高电动推板式造波机的波高与周期高精度控制难题,提出了一种基于模糊自适应PID的控制算法。本文首先综合分析了国内外推板式造波机的规则波造波理论、典型P-M谱不规则波造波理论以及吸波式造波原理的最新研究进展,并推导了相关的计算公式;其次介绍了造波机的工作原理和系统组成,对造波机的设计参数和性能参数进行了计算,在造波机系统参数值的基础上,根据受力情况建立了造波机的动力学模型;然后根据控制系统的组成建立了数学模型,以及运用MATLAB对模糊自适应PID控制器进行设计,得到了基于模糊自适应PID的控制算法;最后运用MATLAB对规则波基于PID算法、模糊自适应PID算法、反射波的算法,以及典型P-M谱不规则波进行了仿真分析,并对波高与周期的控制精度进行了计算和比较。研究结果表明,基于模糊自适应PID的控制算法取得了较好的控制效果,规则波的波高与周期的误差小于5%,满足了高精度的控制要求。同时...
【文章来源】：中国舰船研究院北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
造波机造波方式示意图
推板式造波机运动示意图
图 3.1 造波机工作原理及系统组成图工作原理及系统组成如上图 3.1 所示。造波机系统进行波浪模拟试央控制室主控计算机输入目标波浪的造波参数，包括最大波高与对算机根据控制算法计算得到造波机推板的运动参数，通过通信方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Bingham-Plastic Model for Fluid Mud Transport Under Waves and Currents[J]. 刘春嵘,吴博,呼和敖德. China Ocean Engineering. 2014(02)
[2]小型室内水槽造波造风系统设计[J]. 官晟,王岩峰,黄振兴,高军伟. 海洋技术. 2011(04)
[3]水池摇板式造波机传递函数研究[J]. 郑文涛,姚木林,兰波,张波. 船舶力学. 2011(11)
[4]水槽造波机的参数确定及结构设计[J]. 朱萍,黄晶华,赵丽君. 现代电力. 2011(04)
[5]基于LabVIEW的摇板式造波机监控系统设计[J]. 黄振兴,高军伟,官晟,杨建军,岳震霞. 青岛大学学报(工程技术版). 2010(03)
[6]Numerical Simulation on Oscillation-Sliding-Uplift Rock Coupled Motion of Caisson Breakwater Under Wave Excitation[J]. 王元战,龚薇,迟丽华. China Ocean Engineering. 2010(02)
[7]深水池造波系统数值造波仿真研究[J]. 严汝建,庞永杰,李宏伟,孙哲. 哈尔滨工程大学学报. 2010(01)
[8]An Irregular Wave Maker of Active Absorption with VOF Method[J]. 任冰,李雪临,王永学. China Ocean Engineering. 2008(04)
[9]伺服电机驱动式水槽造波机系统设计[J]. 张瑞波,王收军,朱国良. 机械设计. 2007(10)
[10]Wave Motion Compensation Scheme and Its Model Tests for the Salvage of An Ancient Sunken Boat[J]. 叶家玮,陈远明,王冬姣,刘月琴,宋鑫,黄元田. China Ocean Engineering. 2006(04)
博士论文
[1]造波机系统运动控制及其网络化技术研究[D]. 刘达.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]基于多控制器多轴同步的造波机技术研究[D]. 陈永富.大连理工大学 2013
[2]动感赛车模拟器智能控制算法[D]. 龚成.武汉理工大学 2011
[3]数控机床直线电机驱动运动控制算法仿真分析研究[D]. 冯巧红.合肥工业大学 2010
[4]电液伺服控制系统的研究与应用[D]. 郑晓华.西安科技大学 2010
[5]基于LabVIEW的无刷直流电机智能控制研究[D]. 金丽娜.大连海事大学 2010
[6]室内小型多功能风浪水槽控制系统研究[D]. 杨建军.青岛大学 2010
[7]L形港池吸收式造波机系统的研究[D]. 栾亮亮.天津理工大学 2010
[8]基于网络运动控制的大功率造波机技术研究[D]. 刘闯.大连理工大学 2009
[9]基于LabVIEW的无刷直流电机模糊自适应PID控制研究[D]. 朱斓.大连海事大学 2009
[10]主动吸波式造波机造波原理研究[D]. 蒋颉.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3133690
【文章来源】：中国舰船研究院北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
造波机造波方式示意图
推板式造波机运动示意图
图 3.1 造波机工作原理及系统组成图工作原理及系统组成如上图 3.1 所示。造波机系统进行波浪模拟试央控制室主控计算机输入目标波浪的造波参数，包括最大波高与对算机根据控制算法计算得到造波机推板的运动参数，通过通信方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Bingham-Plastic Model for Fluid Mud Transport Under Waves and Currents[J]. 刘春嵘,吴博,呼和敖德. China Ocean Engineering. 2014(02)
[2]小型室内水槽造波造风系统设计[J]. 官晟,王岩峰,黄振兴,高军伟. 海洋技术. 2011(04)
[3]水池摇板式造波机传递函数研究[J]. 郑文涛,姚木林,兰波,张波. 船舶力学. 2011(11)
[4]水槽造波机的参数确定及结构设计[J]. 朱萍,黄晶华,赵丽君. 现代电力. 2011(04)
[5]基于LabVIEW的摇板式造波机监控系统设计[J]. 黄振兴,高军伟,官晟,杨建军,岳震霞. 青岛大学学报(工程技术版). 2010(03)
[6]Numerical Simulation on Oscillation-Sliding-Uplift Rock Coupled Motion of Caisson Breakwater Under Wave Excitation[J]. 王元战,龚薇,迟丽华. China Ocean Engineering. 2010(02)
[7]深水池造波系统数值造波仿真研究[J]. 严汝建,庞永杰,李宏伟,孙哲. 哈尔滨工程大学学报. 2010(01)
[8]An Irregular Wave Maker of Active Absorption with VOF Method[J]. 任冰,李雪临,王永学. China Ocean Engineering. 2008(04)
[9]伺服电机驱动式水槽造波机系统设计[J]. 张瑞波,王收军,朱国良. 机械设计. 2007(10)
[10]Wave Motion Compensation Scheme and Its Model Tests for the Salvage of An Ancient Sunken Boat[J]. 叶家玮,陈远明,王冬姣,刘月琴,宋鑫,黄元田. China Ocean Engineering. 2006(04)
博士论文
[1]造波机系统运动控制及其网络化技术研究[D]. 刘达.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]基于多控制器多轴同步的造波机技术研究[D]. 陈永富.大连理工大学 2013
[2]动感赛车模拟器智能控制算法[D]. 龚成.武汉理工大学 2011
[3]数控机床直线电机驱动运动控制算法仿真分析研究[D]. 冯巧红.合肥工业大学 2010
[4]电液伺服控制系统的研究与应用[D]. 郑晓华.西安科技大学 2010
[5]基于LabVIEW的无刷直流电机智能控制研究[D]. 金丽娜.大连海事大学 2010
[6]室内小型多功能风浪水槽控制系统研究[D]. 杨建军.青岛大学 2010
[7]L形港池吸收式造波机系统的研究[D]. 栾亮亮.天津理工大学 2010
[8]基于网络运动控制的大功率造波机技术研究[D]. 刘闯.大连理工大学 2009
[9]基于LabVIEW的无刷直流电机模糊自适应PID控制研究[D]. 朱斓.大连海事大学 2009
[10]主动吸波式造波机造波原理研究[D]. 蒋颉.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3133690
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