減搖鰭液壓系統(tǒng)設(shè)計及研究.pdf

1、減搖鰭是安裝于船舶兩側(cè)，通過與水流相作用，產(chǎn)生作用力來平衡船舶左右搖擺所造成傾覆力矩的一種減搖裝置，當(dāng)前在我國國防建設(shè)和基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域需求十分緊迫。減搖鰭系統(tǒng)主要有減搖鰭結(jié)構(gòu)、電液控制等關(guān)鍵技術(shù)，電液控制系統(tǒng)承擔(dān)著減搖鰭轉(zhuǎn)動及收放的任務(wù)，其控制性能直接影響轉(zhuǎn)鰭安全、船舶減搖功效及系統(tǒng)能耗。因此開展超大型減搖鰭電液控制系統(tǒng)的研究是提升我國海上實力的一個重要舉措，具有很強的工程應(yīng)用背景和重要的學(xué)術(shù)研究價值。
　　本論文以設(shè)計任務(wù)為依據(jù)，

2、對比分析各個功能模塊的方案優(yōu)缺點，確立了一套雙泵并聯(lián)控制減搖鰭液壓系統(tǒng)，并對其參數(shù)進行設(shè)計計算;完成了耦合控制策略的設(shè)計及控制程序編制;并以此系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對變量泵變量機構(gòu)及系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模;規(guī)劃系統(tǒng)試驗流程，以試驗結(jié)果驗證所建立的仿真模型，仿真對比研究不同控制策略下的雙泵軌跡跟隨情況等動態(tài)特性。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　第一章，本章介紹了減搖鰭減搖機理，介紹其液壓系統(tǒng)及同步控制策略國內(nèi)外現(xiàn)狀，綜述了減搖鰭系統(tǒng)的研究

3、進展和存在的更高的需求，進而指出本文的研究目的和意義及所要開展的研究內(nèi)容。
　　第二章，本章介紹了減搖鰭液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù);建立減搖鰭負載模型;將液壓系統(tǒng)分成幾個模塊，針對各個模塊設(shè)計幾種方案，對比分析各方案的優(yōu)缺點，綜合設(shè)計出滿足任務(wù)需求的整體方案;并對所設(shè)計的液壓系統(tǒng)進行主要參數(shù)設(shè)計計算。
　　第三章，本章介紹了超大型減搖鰭雙泵并聯(lián)控制系統(tǒng)的概況。在滿足系統(tǒng)功能的前提下，對比分析雙泵并聯(lián)控制的幾種控制策略方案，最終確立了

4、耦合同步控制策略，并在此基礎(chǔ)上對其進行優(yōu)化設(shè)計，采用耦合同步控制和負反饋補償方法、前饋補償相結(jié)合的優(yōu)化控制算法。最后按照要求編寫系統(tǒng)控制程序。
　　第四章，本章對變量泵中的變量機構(gòu)進行數(shù)學(xué)建模，分析其變量缸活塞位移與輸入電信號之間的關(guān)系函數(shù);然后對液壓系統(tǒng)主回路進行數(shù)學(xué)建模，得到其流量函數(shù)及系統(tǒng)傳遞函數(shù)。而后為系統(tǒng)搭建AMESim仿真模型，在不同壓力等級、不同控制策略的作用下，針對系統(tǒng)響應(yīng)情況進行仿真分析。仿真表明，在同樣的負載、

5、同樣輸入控制信號的前提下，前饋-耦合負反饋控制的控制曲線最接近理想曲線。
　　第五章，本章以減搖鰭液壓系統(tǒng)為平臺，對液壓系統(tǒng)進行試驗。首先確定實驗內(nèi)容并規(guī)劃試驗流程;分析雙泵響應(yīng)特性;并在不同控制策略下進行雙泵并聯(lián)控制試驗，對試驗結(jié)果與仿真曲線進行對比驗證，試驗證明前饋-耦合負反饋控制對減小系統(tǒng)反饋信號誤差及雙泵信號之間的差值有一定作用，為進一步研究如何提高雙泵同步提供試驗支撐。
　　第六章，本章概括總結(jié)了全文的主要研究工作