起重船吊物動(dòng)力響應(yīng)及主動(dòng)控制研究
本文關(guān)鍵詞:起重船吊物動(dòng)力響應(yīng)及主動(dòng)控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著社會(huì)的進(jìn)步,人類(lèi)活動(dòng)的范圍越來(lái)越廣,生產(chǎn)能力越來(lái)越強(qiáng),隨之而來(lái)的問(wèn)題就是資源的大量消耗。陸上資源和空間已難以滿足社會(huì)發(fā)展的需求,世界各國(guó)越來(lái)越重視海底資源的開(kāi)發(fā)。作為重要的海洋工程船舶,起重船有了廣闊的用武之地。因?yàn)槠鹬卮诓环(wěn)定的海面上工作,復(fù)雜的環(huán)境荷載常常引起起重船的大幅運(yùn)動(dòng),進(jìn)而引起吊物出現(xiàn)升沉和擺動(dòng)。這不但給起重船工作帶來(lái)安全隱患,還影響其工作效率,工期難以預(yù)期。因此,準(zhǔn)確的得到吊物的動(dòng)力響應(yīng),分析其影響,并實(shí)施主動(dòng)控制是起重船設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵任務(wù)。 基于起重船實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題,本文以多體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),建立了起重船的動(dòng)力學(xué)模型。模型中主要涉及臂架的變幅、回轉(zhuǎn)以及吊索的起升運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用龍格-庫(kù)塔方法求解動(dòng)力方程。選取某大型起重船作為計(jì)算模型,使用本文研究的方法,重點(diǎn)分析由船體運(yùn)動(dòng)引起的吊物系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)。選取PID控制,建立受控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用MATLAB編程,調(diào)節(jié)PID控制器的相關(guān)參數(shù),減小吊物系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)吊物的主動(dòng)控制。
【關(guān)鍵詞】:起重船 主動(dòng)控制 PID MATLAB 數(shù)值仿真
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:U674.35
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 課題的背景和意義8-9
- 1.2 起重船簡(jiǎn)介9-12
- 1.2.1 海洋浮式起重機(jī)的功能及系統(tǒng)組成9-10
- 1.2.2 起重船的分類(lèi)和特點(diǎn)10-12
- 1.3 起重船設(shè)計(jì)中的力學(xué)問(wèn)題12-13
- 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.4.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
- 1.5 控制理論簡(jiǎn)介15-16
- 1.6 本文主要工作16-18
- 2 起重船動(dòng)力模型的建立18-27
- 2.1 船體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算18-21
- 2.1.1 船體的六自由度運(yùn)動(dòng)18-20
- 2.1.2 計(jì)算選用的海況條件20-21
- 2.2 起重船系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程21-27
- 3 起重船吊物系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)27-33
- 3.1 起重船受力分析27-28
- 3.2 起重船幾何參數(shù)28-29
- 3.3 吊物的動(dòng)力響應(yīng)29-33
- 4 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與數(shù)值仿真33-55
- 4.1 控制理論簡(jiǎn)介33-37
- 4.1.1 控制理論的發(fā)展33-34
- 4.1.2 PID控制的基本原理34-36
- 4.1.3 PID控制在工業(yè)界的應(yīng)用36-37
- 4.2 吊物控制系統(tǒng)的建立37-41
- 4.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41-43
- 4.4 控制系統(tǒng)數(shù)值仿真43-47
- 4.4.1 選定轉(zhuǎn)盤(pán)控制器比例系數(shù)kpl44-45
- 4.4.2 選定吊索控制器比例系數(shù)kp345-47
- 4.5 控制效果及評(píng)價(jià)47-55
- 結(jié)論55-56
- 參考文獻(xiàn)56-58
- 附錄A 部分計(jì)算程序58-67
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況67-68
- 致謝68-69
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 楊立秋;宋立忠;;基于模糊控制的船用起重機(jī)消擺控制[J];船電技術(shù);2010年05期
2 徐小軍;陳循;尚建忠;;一種新型主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)的原理及數(shù)學(xué)建模[J];國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期
3 陳遠(yuǎn)明;葉家瑋;宋鑫;;波浪運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建模[J];機(jī)床與液壓;2007年10期
4 楊立秋;宋立忠;;船用起重機(jī)消擺系統(tǒng)的專(zhuān)家PID控制[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年10期
5 李國(guó)榮;;我國(guó)深水石油鉆采裝備現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];石油機(jī)械;2009年08期
6 蔡淳鵬;陳建民;劉彥武;;大型起重船吊鉤擺振控制研究[J];船海工程;2010年04期
7 王國(guó)軍,陳松喬;自動(dòng)控制理論發(fā)展綜述[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2000年06期
8 郭圣敏;劉少軍;朱浩;湯展躍;;基于聯(lián)合仿真技術(shù)的深海采礦升沉補(bǔ)償裝置控制系統(tǒng)的研究[J];液壓與氣動(dòng);2007年02期
9 張茴棟;何炎平;;全回轉(zhuǎn)起重船壓載艙的優(yōu)化探索[J];中國(guó)造船;2010年02期
10 劉全;黃炳星;王紅湘;;海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月刊);2011年03期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
1 芮光六;起重船吊物系統(tǒng)的擺動(dòng)分析及其控制研究[D];天津大學(xué);2004年
2 瞿楓;智能PID控制方法及模糊控制裝置實(shí)現(xiàn)[D];南京師范大學(xué);2007年
3 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
4 方曉e
本文編號(hào):406092
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