發(fā)布時(shí)間：2023-04-16 20:29

　　舵機(jī)裝置是用來改變船舶航行方向的執(zhí)行機(jī)構(gòu),在船舶實(shí)際航行過程中,舵機(jī)裝置面臨著復(fù)雜多變的水動力載荷工況,這要求舵機(jī)裝置具有較好的操作性能。為了能夠有效地提高舵機(jī)裝置的操作性能和使用壽命,縮短研制周期,節(jié)約研制成本,提高研制成功率,需要對舵機(jī)裝置的實(shí)際工作載荷進(jìn)行模擬,滿足舵機(jī)裝置的靜動態(tài)性能測試需求,進(jìn)而對舵機(jī)裝置的整體性能做出評估并改善其設(shè)計(jì)方案。本課題以舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)為研究對象,該系統(tǒng)能在實(shí)驗(yàn)室條件下對舵機(jī)裝置進(jìn)行靜動態(tài)加載試驗(yàn),復(fù)現(xiàn)舵機(jī)裝置在船舶實(shí)際航行過程中所受到的水動力載荷,測試舵機(jī)裝置在不同航速負(fù)載工況下的控制精度和響應(yīng)速度等性能指標(biāo)。本課題的具體研究內(nèi)容如下:(1)結(jié)合舵機(jī)負(fù)載模擬器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析電液式、電動式和氣動式三種加載方式的優(yōu)缺點(diǎn)。針對船舶舵機(jī)裝置受水動力載荷變化范圍較寬的特點(diǎn),采用了電液式加載方式設(shè)計(jì)舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng),分析負(fù)載模擬系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn),確定本課題的研究內(nèi)容。(2)根據(jù)舵機(jī)裝置的性能測試需求,明確了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能需求,基于比例溢流閥和電液伺服閥的控制原理對系統(tǒng)進(jìn)行了液壓原理設(shè)計(jì),并對主要元件進(jìn)行選型計(jì)算。(3)建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,求...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)概述
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.3 電液負(fù)載模擬系統(tǒng)
    1.3 負(fù)載模擬系統(tǒng)技術(shù)難點(diǎn)
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)功能指標(biāo)與方案設(shè)計(jì)
    2.1 負(fù)載模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)
    2.2 負(fù)載模擬系統(tǒng)功能需求
    2.3 負(fù)載模擬系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 負(fù)載模擬系統(tǒng)組成
        2.3.2 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
        2.3.3 液壓元件選型計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
第3章 舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與仿真分析
    3.1 負(fù)載模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
        3.1.1 力傳感器數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 舵機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.4 伺服閥的數(shù)學(xué)模型
        3.1.5 系統(tǒng)傳遞函數(shù)框圖
    3.2 負(fù)載模擬系統(tǒng)仿真分析
        3.2.1 舵機(jī)系統(tǒng)仿真分析
        3.2.2 加載系統(tǒng)仿真分析
        3.2.3 系統(tǒng)耦合仿真分析
    3.3 系統(tǒng)多余力的特性分析
        3.3.1 多余力的產(chǎn)生原理
        3.3.2 多余力的仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)試驗(yàn)臺架設(shè)計(jì)與搭建
    4.1 試驗(yàn)臺架液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.1 液壓系統(tǒng)三維建模
        4.1.2 液壓系統(tǒng)實(shí)物搭建
    4.2 試驗(yàn)臺架電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 電氣系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
        4.2.2 電氣系統(tǒng)實(shí)物搭建
    4.3 試驗(yàn)臺架控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)
        4.3.2 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 加載系統(tǒng)力跟蹤閉環(huán)控制特性試驗(yàn)研究
    5.1 多余力的抑制策略研究
        5.1.1 速度前饋補(bǔ)償控制
        5.1.2 模糊自整定PID控制
        5.1.3 控制算法仿真分析
    5.2 靜態(tài)加載特性試驗(yàn)研究
    5.3 動態(tài)加載特性試驗(yàn)研究
        5.3.1 電機(jī)泵組加載工況
        5.3.2 蓄能器站加載工況
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及獎(jiǎng)勵(lì)



本文編號：3791818