本文關(guān)鍵詞：垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)海洋工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,海洋平臺(tái)或船舶越來(lái)越頻繁地進(jìn)行著海上起吊作業(yè),其作業(yè)范圍從近海走向深海,甚至超深海,作業(yè)的難度也隨之增大。船體或海洋平臺(tái)的晃動(dòng)、波浪的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)海上起吊作業(yè)帶來(lái)很大的影響,甚至導(dǎo)致作業(yè)失敗。因此,有必要研究波浪補(bǔ)償技術(shù),提高作業(yè)的安全性、平穩(wěn)性。 本文以海上救生艇起吊作業(yè)為應(yīng)用背景,開(kāi)展垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究,提出一種基于波浪趨勢(shì)判斷的主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng),在現(xiàn)有常見(jiàn)主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加入水(或出水)時(shí)機(jī)判斷及過(guò)程控制功能,以進(jìn)一步提高作業(yè)的安全性、平穩(wěn)性。其大體思路為：采用聲學(xué)波浪儀與運(yùn)動(dòng)參考單元(Motion Reference Unit,以下簡(jiǎn)稱MRU)、張力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等組成傳感器網(wǎng)絡(luò),感受波浪的起伏狀況、船舶姿態(tài)運(yùn)動(dòng)以及救生艇的運(yùn)動(dòng),傳感器網(wǎng)絡(luò)將采集的信息傳到控制器,控制器經(jīng)過(guò)分析判斷,控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作收放救生艇,達(dá)到波浪補(bǔ)償?shù)哪康摹?本文研究了聲學(xué)波浪儀測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和處理算法,研究了船舶垂直方向運(yùn)動(dòng)測(cè)量與分析技術(shù),分析了垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償原理。 本文設(shè)計(jì)了垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)總體方案,將控制系統(tǒng)分為傳感器網(wǎng)絡(luò)、波浪補(bǔ)償控制器、液壓執(zhí)行系統(tǒng)三部分,設(shè)計(jì)了液壓執(zhí)行系統(tǒng)原理圖,并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真分析。 本文基于PLC進(jìn)行了垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),完成了控制系統(tǒng)的硬件組態(tài),并編寫(xiě)了整個(gè)控制系統(tǒng)的控制程序。
【關(guān)鍵詞】：海上救生艇起吊作業(yè) 波浪補(bǔ)償 控制系統(tǒng) 波浪趨勢(shì)判斷
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U664.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.2 波浪補(bǔ)償技術(shù)綜述10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 船載式波浪測(cè)量與分析技術(shù)研究12-14
• 1.3.1 船載式波浪測(cè)量技術(shù)綜述12-13
• 1.3.2 雷達(dá)測(cè)波儀與聲學(xué)波浪儀的比較13-14
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第2章 垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)理論研究16-27
• 2.1 聲學(xué)波浪儀測(cè)波原理及數(shù)據(jù)分析16-20
• 2.1.1 聲學(xué)波浪儀工作原理16-17
• 2.1.2 海浪觀測(cè)相關(guān)概念解釋17-18
• 2.1.3 聲學(xué)波浪儀測(cè)量數(shù)據(jù)處理與分析18-20
• 2.2 船舶垂直方向運(yùn)動(dòng)測(cè)量技術(shù)原理分析20-23
• 2.2.1 加速度信號(hào)時(shí)域積分原理20-22
• 2.2.2 加速度信號(hào)頻域積分原理22-23
• 2.3 垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償原理分析23-25
• 2.4 變參數(shù)PID控制算法研究25-26
• 2.4.1 PID控制基本原理25-26
• 2.4.2 變參數(shù)PID控制26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)27-35
• 3.1 救生艇收放波浪補(bǔ)償過(guò)程27-28
• 3.2 救生艇收放波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)主要技術(shù)性能指標(biāo)28-29
• 3.3 垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)框架29-30
• 3.4 波浪補(bǔ)償液壓執(zhí)行系統(tǒng)方案30-34
• 3.4.1 波浪補(bǔ)償液壓執(zhí)行系統(tǒng)工作原理30-33
• 3.4.2 波浪補(bǔ)償液壓執(zhí)行系統(tǒng)工況參數(shù)33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 垂直方向主動(dòng)式波浪控制系統(tǒng)建模與仿真分析35-53
• 4.1 控制系統(tǒng)建模36-40
• 4.1.1 伺服閥控液壓馬達(dá)的數(shù)學(xué)模型36-38
• 4.1.2 伺服放大器的數(shù)學(xué)模型38
• 4.1.3 電壓閥位轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型38
• 4.1.4 轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)學(xué)模型38-39
• 4.1.5 卷筒和鋼絲繩的數(shù)學(xué)模型39
• 4.1.6 船舶升沉運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型39-40
• 4.1.7 控制系統(tǒng)模型40
• 4.2 基于Simulink的波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)仿真分析40-50
• 4.2.1 確定系統(tǒng)仿真參數(shù)40-43
• 4.2.2 建立系統(tǒng)仿真模型43-44
• 4.2.3 控制系統(tǒng)仿真分析44-50
• 4.3 變參數(shù)PID控制50-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 基于PLC的垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-84
• 5.1 PLC控制系統(tǒng)硬件組態(tài)53-55
• 5.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55-82
• 5.2.1 控制系統(tǒng)程序總體結(jié)構(gòu)55-59
• 5.2.2 主循環(huán)程序59-60
• 5.2.3 電機(jī)啟停控制程序60-62
• 5.2.4 串口通訊數(shù)據(jù)處理程序62-65
• 5.2.5 模擬輸入數(shù)據(jù)處理程序65-67
• 5.2.6 變幅控制程序67
• 5.2.7 模式選擇程序67-82
• 5.3 本章小結(jié)82-84
• 第6章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-88
• 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及取得的學(xué)術(shù)成果88-89
• 致謝89-90
• 研究生履歷90

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王佳;盧道華;蔣余良;戴煉;;帶波浪補(bǔ)償功能小艇收放裝置仿真綜合試驗(yàn)系統(tǒng)研究[J];船舶工程;2011年06期

2 蔣良濰;姚令侃;吳偉;;邊坡振動(dòng)臺(tái)模型實(shí)驗(yàn)動(dòng)位移的加速度時(shí)程積分探討[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2009年03期

3 王悅民;童民慧;;超大型浮吊重載打撈波浪補(bǔ)償系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2009年03期

4 邱志成,趙明揚(yáng),談大龍,房立金,徐志剛;一種具有波浪補(bǔ)償和防晃功能的船用起重機(jī)[J];工程機(jī)械;1999年02期

5 陳培永;王彤;;動(dòng)態(tài)加速度信號(hào)的時(shí)頻域積分方法[J];江蘇航空;2011年S1期

6 白金;韓俊偉;;基于MATLAB/Simulink環(huán)境下的PID參數(shù)整定[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

7 王軍成,侯廣利,劉巖,蔣慧略;船基激光法波浪測(cè)量?jī)x器的研究[J];海洋技術(shù);2004年04期

8 孫強(qiáng);孫軍;;SBY2-1型空氣超聲波浪儀[J];海洋技術(shù);2007年04期

9 陳為真;汪秉文;胡曉婭;;基于時(shí)域積分的加速度信號(hào)處理[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

10 胡永攀;陳循;陶利民;陳仲生;董睿;;主動(dòng)式波浪補(bǔ)償起重機(jī)液壓伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與優(yōu)化[J];機(jī)床與液壓;2010年09期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 曾智剛;波浪運(yùn)動(dòng)升沉補(bǔ)償液壓平臺(tái)關(guān)鍵問(wèn)題試驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

2 陸衛(wèi)杰;艦艇并靠導(dǎo)彈補(bǔ)給及波浪補(bǔ)償系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 楊毅;自適應(yīng)控制在波浪補(bǔ)償系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

2 何平;主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 劉春陽(yáng);船用起貨機(jī)波浪補(bǔ)償研究[D];大連海事大學(xué);2009年

4 廖勇;波浪補(bǔ)償起艇系統(tǒng)研究[D];大連海事大學(xué);2010年

5 李志忠;基于多傳感器的波浪補(bǔ)償平臺(tái)補(bǔ)償系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：垂直方向主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：291515