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减摇鳍加载系统的设计与控制

减摇鳍加载系统是模拟减摇鳍运动时所受负载的装置,是为减摇鳍的研制开发工作服务的。它的功能是模拟减摇鳍在不同角度时受到的水流的作用力,从而检测减摇鳍控制系统的技术性能指标,以达到缩短研制周期、节约研制经费、提高可靠性和成功率的目的。随着计算机技术的飞速发展,实现电液加载系统的数字化控制,是电液加载系统提高加载性能的必然趋势。减摇鳍加载系统是典型的被动式电液力伺服系统,由于受到减摇鳍鳍角的强干扰引起很大的多余力,多余力严重地影响加载系统地动、静态特性。如何利用计算机数字控制的优点和特点,结合控制算法的研究成果,最大限度的消除多余力,提高加载性能是本文进行课题研究的重点内容。本文首先对减摇鳍加载装置进行了数学建模,通过仿真分析得出了多余力是系统最大干扰的结论。其次,根据古典控制理论通过计算机仿真对系统进行了校正。最后,结合实际系统的要求,设计了减摇鳍加载系统的数字控制部分,并对静态加载实验所获得的数据进行了分析。  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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减摇鳍加载系统的控制设计与实验研究

减摇鳍加载系统是模拟减摇鳍运动时所受负载的装置,是为减摇鳍的研制开发工作服务的。它的功能是模拟减摇鳍鳍片在不同角度时所受到的水流的作用力,并把此力实时的施加于鳍片,从而检测减摇鳍控制系统的技术性能指标,以达到缩短研制周期,节约研制经费,提高可靠性和成功率的目的。随着计算机技术的飞速发展,实现电液加载系统的数字化控制,是电液加载系统提高加载性能的必然趋势。电液加载系统是典型的被动式电液力伺服系统,由于受到减摇鳍鳍角的强干扰引起很大的多余力,多余力严重地影响加载系统的静、动态特性。如何利用计算机数字控制的优点和特点,结合控制算法的研究成果,最大限度的消除多余力,提高加载性能是本文进行课题研究的重点内容。因此此装置的难点就在于如何最大可能的减小或消除由于减摇鳍鳍片运动而对系统产生的强干扰,即多余力影响。本论文首先分析了加载系统的加载原理,和多余力的产生机理和本质特性,得出多余力严重影响加载系统的加载性能,并且这种多余力是由于承载对象的...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于混合灵敏度方法的减摇鳍加载系统的控制研究

减摇鳍电液负载仿真台是一种在实验室条件下模拟减摇鳍运动时所受海浪载荷影响的装置。它是一个典型的被动式电液力控制系统,主要由加载系统和驱动系统两部分组成。在工作过程中,加载系统在加载的同时必须跟随减摇鳍一起运动,因此当减摇鳍主动运动时就会在加载缸两腔产生强迫流量,流量的变化引起负载压力的变化,这样就产生了多余力。多余力是影响加载系统控制性能和控制精度的主要因素,必须加以消除。本文在查阅大量国内外资料的基础上,综述了国内外电液负载仿真台的发展现状,通过对国内外负载仿真台产品的对比,确定了研究方向。本文建立了减摇鳍电液负载仿真台的数学模型并进行了简化处理,对其控制性能进行深入的理论分析,研究结构参数与控制性能的关系,为提高减摇鳍电液负载仿真台的控制性能提供理论基础。从动力元件的动静态特性出发,揭示多余力产生的机理和本质特征,分析多余力的影响因素及多余力对加载系统控制性能的影响作用,寻找最有效的克服多余力、提高系统控制性能的途径。本文设...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

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减摇鳍电液加载系统数字控制应用研究

减摇鳍电液负载仿真台,简称减摇鳍加载系统,是研究、测试、考核减摇鳍的关键设备,其功能是在实验室条件下复现减摇鳍的受力状态,包括惯性力负载、在不同航速和鳍角时的水动力负载等,用以全面检测和考核减摇鳍系统在实际负载条件下的静、动态特性、控制精度和工作可靠性,以替代实地实物的测试和试验,达到缩短研制周期、节约研制经费、提高可靠性和项目成功率的目的。减摇鳍加载系统是典型的被动式电液力伺服系统,由于受到减摇鳍鳍角的强干扰,引起很大的多余力。多余力严重地影响加载系统的动、静态特性。多余力的消除可以从结构补偿和控制补偿两方面入手。以往的控制多采用模拟控制,存在许多不可克服的缺陷,随着计算机控制技术的飞速发展,如何利用数字控制的优点,从控制补偿着手,结合控制算法的研究成果,最大限度的消除多余力,提高加载性能是本课题研究的重点。本文利用已有的减摇鳍加载装置的数学模型,通过仿真分析研究了多余力产生的原因;并结合经典PID控制参数整定不理想的情况,利...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

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减摇鳍加载系统控制方法研究

减摇鳍电液负载仿真台是用于模拟减摇鳍所受水动力载荷的仿真设备,其功能是在实验室的条件下,模拟船舶航行过程中减摇鳍所受的海浪水动力载荷谱,从而检测减摇鳍驱动系统的技术性能指标,将经典的自破坏全实物实验转化为在实验室条件下的半实物预测性实验。由于减摇鳍电液负载仿真台属于典型的被动式电液力伺服系统,加载系统中存在的多余力干扰是负载仿真台研制过程中的主要技术难题。如何最大限度地减小干扰力,提高加载系统的动静态性能指标是当前研究的关键点。首先,在查阅大量国内外资料的基础上,概述了国内外电液负载仿真台的发展现状,分析了它们的优缺点,通过对国内外负载仿真台产品的对比,确定了本文的研究方向。然后,建立了减摇鳍电液负载仿真台的数学模型并进行简化处理,对其控制性能进行了理论分析,研究结构参数与控制性能的关系。从动力元件的动静态特性出发,揭示多余力的产生机理和本质特征,分析多余力的影响因素及多余力对加载系统控制性能的影响作用,寻找最有效的克服多余力、...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

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减摇鳍半实物负载仿真性能研究

减摇鳍半实物仿真是基于减摇鳍电液负载仿真台的一种半实物物理仿真系统,其功能是在实验室的条件下,模拟船舶航行过程中减摇鳍所受的海浪水动力载荷谱,从而检测减摇鳍驱动系统的技术性能指标,将经典的自破坏全实物实验转化为在实验室条件下的半实物预测性实验,以达到缩短研制周期、节约研制经费、提高可靠性和成功率的目的。随着海军国防和船舶工业的发展,迫切需要高性能的船舶电液负载仿真台,但由于减摇鳍电液负载仿真台属于典型的被动式电液力伺服系统,其加载系统受减摇鳍的强位置干扰会产生强大的多余力,严重影响加载系统的动静态品质。最大限度地减小干扰力,提高加载系统的动静态性能指标是当前研究的关键点。本文在查阅大量国内外资料的基础上,综述了国内外电液负载仿真台的发展现状,分析了它们的优缺点,通过对国内外负载仿真台产品的对比,确定了本文的研究方向。本文建立了减摇鳍电液负载仿真台的数学模型并进行简化处理,对其控制性能进行深入的理论分析,研究结构参数与控制性能的关...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>