【摘要】：海洋深度模擬器是水下航行器半實(shí)物仿真系統(tǒng)中的重要組成部分，配合相關(guān)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)模擬海水的深度變化，為被模擬對(duì)象在實(shí)驗(yàn)室條件下提供真實(shí)的海水深度變化環(huán)境。研制高可靠、高精度的海洋深度模擬器，可以縮短水下航行器的研制周期，減少其研制成本。 首先，根據(jù)液壓傳動(dòng)相關(guān)技術(shù)，本文確定了海洋深度模擬器總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了其液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，計(jì)算了各元器件的關(guān)鍵參數(shù)，完成了關(guān)鍵元器件選型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 其次，結(jié)合液壓伺服控制理論，分析了海洋深度模擬器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立了系統(tǒng)中每個(gè)環(huán)節(jié)的近似模型，進(jìn)而得出海洋深度模擬器的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行了探究，分析了系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。 接著，對(duì)海洋深度模擬器進(jìn)行了相應(yīng)控制策略的研究。由于海洋深度模擬器具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、跟蹤精度高等特點(diǎn)，采用常規(guī)PID控制很難獲得良好的控制效果，而零相差跟蹤控制器可以減小系統(tǒng)在高頻響時(shí)的相位差，提高系統(tǒng)的跟蹤精度。因此，結(jié)合兩種控制算法的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于遺傳算法整定的PID控制器和零相差跟蹤控制器�；贛ATLAB仿真環(huán)境，本文對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明，本文所提出的復(fù)合控制策略明顯改善了系統(tǒng)的控制性能。 最后，分析了海洋深度模擬器壓力控制器程序的功能需求，建立了其軟件組織結(jié)構(gòu)，劃分了功能模塊，并且采用LabView、RTX實(shí)時(shí)插件、Microsoft Visual C++設(shè)計(jì)了具有高實(shí)時(shí)性的海洋深度模擬器軟件，，為將來(lái)的實(shí)驗(yàn)提供了軟件平臺(tái)。 本課題為深入研究如何提高海洋深度模擬器的壓力控制精度奠定了良好的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TP273;P715

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2658704