本文關(guān)鍵詞：船用起重機(jī)油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 升沉補(bǔ)償 主動式 復(fù)合油缸 模糊PID控制 聯(lián)合仿真

【摘要】：船用起重機(jī)在海上作業(yè)時,受到海浪的影響會產(chǎn)生六個自由度的運(yùn)動,其中升沉運(yùn)動對作業(yè)起重機(jī)安全性和穩(wěn)定性影響最大。油缸式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)作為船用起重機(jī)上的重要設(shè)備,能夠有效減小海浪對起重機(jī)正常作業(yè)的影響。因此設(shè)計補(bǔ)償精度高,能耗低的新型油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)具有重要意義。本文針對被動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償精度低,完全由液壓泵供能的主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)能耗高的問題,以油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)為研究對象,借助AMEsim和Matlab軟件進(jìn)行仿真分析。首先設(shè)計最佳的升沉補(bǔ)償系統(tǒng)方案；其次設(shè)計不同的油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)方案和控制方式,對升沉補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并進(jìn)行仿真分析；最后建立聯(lián)合仿真,設(shè)計出能耗低,補(bǔ)償精度高的油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)。本文的主要工作內(nèi)容如下：(1)對被動式、主動式、新型主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行評價。分別設(shè)計其原理圖和AMEsim模型,分析后得出新型主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的能耗更少,補(bǔ)償精度更高,因此選擇由蓄能器和液壓泵聯(lián)合供能的新型主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)方案。(2)設(shè)計油缸串聯(lián)、油缸并聯(lián)、普通油缸及復(fù)合油缸四種主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)方案。通過分析,表明復(fù)合油缸設(shè)計能夠避免多缸配合問題,占用的船體空間更小,壓桿穩(wěn)定性更好,系統(tǒng)流量更少,因此選取復(fù)合油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計方案。(3)分析不同的控制方式。借助Matlab/Simulink軟件分別對PID與模糊PID控制進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明模糊PID控制比PID控制具有更小的超調(diào)量、更快的響應(yīng)速度和更短的調(diào)整時間,能夠適應(yīng)不同的工況。因此采用模糊PID控制方法。(4)建立AMEsim-Simulink聯(lián)合仿真,分析系統(tǒng)在不同浪高和不同波浪頻率下的補(bǔ)償效果,不同浪高下的補(bǔ)償精度均能達(dá)到設(shè)計要求。本文的研究為高效低耗油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計提供了新思路,設(shè)計的復(fù)合油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的補(bǔ)償效果能夠達(dá)到設(shè)計要求,研究成果為油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的開發(fā)提供設(shè)計參考,同時為相關(guān)樣機(jī)的研制提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：升沉補(bǔ)償 主動式 復(fù)合油缸 模糊PID控制 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 升沉補(bǔ)償系統(tǒng)概述8-10
• 1.1.1 被動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)8-9
• 1.1.2 主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)9-10
• 1.2 升沉補(bǔ)償系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題的研究意義與內(nèi)容13-15
• 1.3.1 課題來源及研究意義13-14
• 1.3.2 課題主要工作內(nèi)容14-15
• 2 油缸式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)方案的選取15-25
• 2.1 AMEsim軟件仿真環(huán)境介紹15-16
• 2.1.1 AMEsim仿真軟件簡介15
• 2.1.2 升沉補(bǔ)償系統(tǒng)仿真環(huán)境簡化15-16
• 2.2 被動式升沉補(bǔ)償方式16-17
• 2.2.1 被動式升沉補(bǔ)償原理及建模16-17
• 2.2.2 被動式升沉補(bǔ)償仿真效果分析17
• 2.3 主動式升沉補(bǔ)償方式17-20
• 2.3.1 主動式升沉補(bǔ)償原理及建模17-19
• 2.3.2 主動式升沉補(bǔ)償仿真效果分析19-20
• 2.4 新型主動式升沉補(bǔ)償方式20-23
• 2.4.1 新型主動式升沉補(bǔ)償原理及建模20-22
• 2.4.2 新型主動式升沉補(bǔ)償仿真效果分析22-23
• 2.5 不同升沉補(bǔ)償方式性能的對比分析23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)液壓部分的設(shè)計25-50
• 3.1 主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計方案25-30
• 3.1.1 油缸串聯(lián)設(shè)計方案25-26
• 3.1.2 油缸并聯(lián)設(shè)計方案26-27
• 3.1.3 復(fù)合油缸設(shè)計方案27-29
• 3.1.4 普通油缸設(shè)計方案29-30
• 3.1.5 四種設(shè)計方案的對比30
• 3.2 升沉補(bǔ)償系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計計算30-39
• 3.2.1 普通油缸設(shè)計方案的計算分析31-35
• 3.2.2 復(fù)合油缸設(shè)計方案的計算分析35-38
• 3.2.3 兩種油缸設(shè)計方案的對比分析38-39
• 3.3 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)元件選型及原理圖設(shè)計39-40
• 3.3.1 主動式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)各元件的選型39-40
• 3.3.2 主動式補(bǔ)償系統(tǒng)液壓原理圖設(shè)計40
• 3.4 復(fù)合油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)仿真建模與分析40-49
• 3.4.1 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)建模41-44
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析44-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)控制部分的設(shè)計50-60
• 4.1 主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)控制方法50-56
• 4.1.1 模糊PID控制器的設(shè)計50-54
• 4.1.2 PID控制與模糊PID控制方法的simulink仿真54-56
• 4.2 升沉補(bǔ)償系統(tǒng)擾動頻率對補(bǔ)償效果的影響56-59
• 4.2.1 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)在作業(yè)時的運(yùn)動分析56-58
• 4.2.2 不同的波浪頻率對補(bǔ)償效果的仿真結(jié)果分析58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 5 油缸式主動升沉補(bǔ)償系統(tǒng)AMEsim-Simulink聯(lián)合仿真60-65
• 5.1 聯(lián)合仿真的目的60
• 5.2 聯(lián)合仿真建模60-62
• 5.3 聯(lián)合仿真結(jié)果分析62-63
• 5.4 復(fù)合油缸式主動升沉補(bǔ)償裝置的優(yōu)化63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：1025259