淺海移動式平臺自動調(diào)平系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-05-20 10:55
海上移動式平臺是海洋施工中的一種大型、高端裝備,可以對海洋自然資源進(jìn)行有效的勘探與開采。隨著淺海海域基礎(chǔ)工程建設(shè)越來越多,比如人工島和碼頭的基礎(chǔ)工程建設(shè),而傳統(tǒng)的海上移動式平臺靠拖船進(jìn)行托運(yùn)轉(zhuǎn)場,其移動性受淺海海域水深等環(huán)境因素的影響,且造價高昂,所以急需開發(fā)一種新型淺海移動式平臺去解決淺海海域施工困難的問題。首先,通過對淺海海域環(huán)境進(jìn)行具體的分析,研究可能影響新型淺海移動式平臺作業(yè)的環(huán)境因素。對新型淺海移動式平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,運(yùn)用四點(diǎn)支承自動調(diào)平的方法,使設(shè)計的淺海移動式平臺滿足在靜止及行走的過程中工作平臺始終保持水平及與海平面始終保持一定安全距離的作業(yè)要求,其中自動調(diào)平系統(tǒng)成為新型淺海移動式平臺的關(guān)鍵技術(shù)。其次,對設(shè)計的四點(diǎn)支承調(diào)平系統(tǒng),采用模糊PID控制方法,對調(diào)平策略進(jìn)行仿真分析,結(jié)合實(shí)際工況,研究與對比位置誤差調(diào)平方案和角度誤差調(diào)平方案的性能,綜合設(shè)計新型淺海移動式平臺的調(diào)平策略。最后,進(jìn)行淺海移動式平臺的自動調(diào)平實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用自動調(diào)平系統(tǒng)的淺海移動式平臺在靜止及行走過程中自動調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平性能符合設(shè)計要求,驗(yàn)證了所開發(fā)的淺海移動式平臺在淺海海域作業(yè)的...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外自動調(diào)平控制的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外自動調(diào)平控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)自動調(diào)平控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及研究意義
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第2章 淺海移動式平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.1 設(shè)計依據(jù)
2.2 基本要求
2.3 淺海移動式平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
2.3.2 工作原理
2.4 關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度計算及分析
2.4.1 外筒
2.4.2 內(nèi)筒
2.4.3 上鉸接接頭
2.5 淺海移動式平臺液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.5.1 行走機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計
2.5.2 自動調(diào)平液壓系統(tǒng)的設(shè)計
2.6 本章小結(jié)
第3章 自動調(diào)平控制系統(tǒng)及調(diào)平控制策略分析
3.1 自動調(diào)平控制系統(tǒng)簡介
3.2 常見調(diào)平控制策略的對比與選擇
3.2.1 淺海移動式平臺自動調(diào)平的運(yùn)動學(xué)分析
3.2.2 位置誤差調(diào)平法
3.2.3 角度誤差調(diào)平法
3.3 基于“設(shè)定點(diǎn)”的位置誤差調(diào)平控制策略
3.3.1 與“設(shè)定點(diǎn)”不動調(diào)平法的區(qū)別
3.3.2 “恒距設(shè)定點(diǎn)”不動調(diào)平控制策略
3.3.3 “虛腿”問題
3.4 調(diào)平流程及調(diào)平的動態(tài)特性
3.5 本章小結(jié)
第4章 自動調(diào)平控制系統(tǒng)建模與仿真
4.1 自動調(diào)平的關(guān)鍵性能要求
4.1.1 閥控非對稱液壓缸系統(tǒng)建模
4.1.2 傳遞函數(shù)
4.2 單支腿模糊PID控制系統(tǒng)研究
4.2.1 傳統(tǒng)PID控制
4.2.2 模糊PID控制
4.2.3 單支腿控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
4.3 自動調(diào)平控制系統(tǒng)整體聯(lián)合仿真
4.3.1 整體聯(lián)合仿真液壓系統(tǒng)AMESim模型
4.3.2 整體聯(lián)合仿真MATLAB模型
4.3.3 整體仿真結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 淺海移動式平臺自動調(diào)平系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集
5.2.1 控制程序軟件簡介
5.2.2 數(shù)據(jù)采集軟件簡介
5.3 實(shí)驗(yàn)工況與結(jié)果分析
5.3.1 不同直徑障礙物工況
5.3.2 不同行駛速度工況
5.4 影響因素分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CoDeSys編程語言之間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化[J]. 徐海龍. 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2018(08)
[2]光伏板清掃機(jī)器人電液比例位置控制系統(tǒng)仿真分析[J]. 閆九祥,王亞麗,陳鐵,趙永國. 機(jī)床與液壓. 2018(09)
[3]基于CAN總線下工程機(jī)械自動控制系統(tǒng)設(shè)計的分析[J]. 甘旭. 電子測試. 2018(08)
[4]重載平臺升降隨動調(diào)平控制及安全限制策略研究[J]. 劉永贊,毛艷. 建筑機(jī)械. 2017(12)
[5]淺談自升式鉆井平臺生活區(qū)設(shè)計要點(diǎn)[J]. 宋超,程立虎. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(21)
[6]基于PLC的車載自動調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李志民,黃辰. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[7]一種四點(diǎn)機(jī)電調(diào)平系統(tǒng)的虛腿補(bǔ)償控制策略與機(jī)電聯(lián)合仿真分析[J]. 舒亞海,莊文許,李珂翔,楊猛. 雷達(dá)與對抗. 2017(01)
[8]荷蘭GustoMSC公司推出新型深水鉆井船設(shè)計[J]. 新華. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2017(01)
[9]車載雷達(dá)機(jī)電式自動調(diào)平系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 謝明軍. 電子設(shè)計工程. 2016(09)
[10]某海上平臺生活區(qū)振動測試及分析[J]. 李慶梅,徐菖松,劉樹林. 機(jī)械制造. 2016(04)
博士論文
[1]海洋平臺動力響應(yīng)分析與振動控制技術(shù)研究[D]. 嵇春艷.中國海洋大學(xué) 2003
碩士論文
[1]自走式多功能果園作業(yè)平臺的設(shè)計與試驗(yàn)[D]. 楊傳龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]寬幅噴霧臂架主動抑振控制研究[D]. 蔡威.燕山大學(xué) 2018
[3]基于模糊PID的無人水下機(jī)器人運(yùn)動控制研究[D]. 李健.大連理工大學(xué) 2016
[4]半潛式平臺運(yùn)動響應(yīng)特性研究及設(shè)計方案優(yōu)選[D]. 劉美妍.江蘇科技大學(xué) 2016
[5]基于液壓支腿的電力桿塔自動調(diào)平系統(tǒng)研究[D]. 張毅.太原理工大學(xué) 2016
[6]多功能電液內(nèi)對口器技術(shù)研究[D]. 王小龍.燕山大學(xué) 2016
[7]深水半潛式平臺疲勞損傷評估技術(shù)研究[D]. 宋憲倉.中國海洋大學(xué) 2015
[8]重型平板車自動調(diào)平控制系統(tǒng)的研究[D]. 楊宇靜.燕山大學(xué) 2015
[9]高集成閥控缸位置控制系統(tǒng)參數(shù)靈敏度分析方法研究[D]. 巴凱先.燕山大學(xué) 2014
[10]多點(diǎn)調(diào)平系統(tǒng)的研究[D]. 何兵懷.電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3197635
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外自動調(diào)平控制的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外自動調(diào)平控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)自動調(diào)平控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及研究意義
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第2章 淺海移動式平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.1 設(shè)計依據(jù)
2.2 基本要求
2.3 淺海移動式平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
2.3.2 工作原理
2.4 關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度計算及分析
2.4.1 外筒
2.4.2 內(nèi)筒
2.4.3 上鉸接接頭
2.5 淺海移動式平臺液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.5.1 行走機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計
2.5.2 自動調(diào)平液壓系統(tǒng)的設(shè)計
2.6 本章小結(jié)
第3章 自動調(diào)平控制系統(tǒng)及調(diào)平控制策略分析
3.1 自動調(diào)平控制系統(tǒng)簡介
3.2 常見調(diào)平控制策略的對比與選擇
3.2.1 淺海移動式平臺自動調(diào)平的運(yùn)動學(xué)分析
3.2.2 位置誤差調(diào)平法
3.2.3 角度誤差調(diào)平法
3.3 基于“設(shè)定點(diǎn)”的位置誤差調(diào)平控制策略
3.3.1 與“設(shè)定點(diǎn)”不動調(diào)平法的區(qū)別
3.3.2 “恒距設(shè)定點(diǎn)”不動調(diào)平控制策略
3.3.3 “虛腿”問題
3.4 調(diào)平流程及調(diào)平的動態(tài)特性
3.5 本章小結(jié)
第4章 自動調(diào)平控制系統(tǒng)建模與仿真
4.1 自動調(diào)平的關(guān)鍵性能要求
4.1.1 閥控非對稱液壓缸系統(tǒng)建模
4.1.2 傳遞函數(shù)
4.2 單支腿模糊PID控制系統(tǒng)研究
4.2.1 傳統(tǒng)PID控制
4.2.2 模糊PID控制
4.2.3 單支腿控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
4.3 自動調(diào)平控制系統(tǒng)整體聯(lián)合仿真
4.3.1 整體聯(lián)合仿真液壓系統(tǒng)AMESim模型
4.3.2 整體聯(lián)合仿真MATLAB模型
4.3.3 整體仿真結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 淺海移動式平臺自動調(diào)平系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集
5.2.1 控制程序軟件簡介
5.2.2 數(shù)據(jù)采集軟件簡介
5.3 實(shí)驗(yàn)工況與結(jié)果分析
5.3.1 不同直徑障礙物工況
5.3.2 不同行駛速度工況
5.4 影響因素分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CoDeSys編程語言之間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化[J]. 徐海龍. 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2018(08)
[2]光伏板清掃機(jī)器人電液比例位置控制系統(tǒng)仿真分析[J]. 閆九祥,王亞麗,陳鐵,趙永國. 機(jī)床與液壓. 2018(09)
[3]基于CAN總線下工程機(jī)械自動控制系統(tǒng)設(shè)計的分析[J]. 甘旭. 電子測試. 2018(08)
[4]重載平臺升降隨動調(diào)平控制及安全限制策略研究[J]. 劉永贊,毛艷. 建筑機(jī)械. 2017(12)
[5]淺談自升式鉆井平臺生活區(qū)設(shè)計要點(diǎn)[J]. 宋超,程立虎. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(21)
[6]基于PLC的車載自動調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李志民,黃辰. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[7]一種四點(diǎn)機(jī)電調(diào)平系統(tǒng)的虛腿補(bǔ)償控制策略與機(jī)電聯(lián)合仿真分析[J]. 舒亞海,莊文許,李珂翔,楊猛. 雷達(dá)與對抗. 2017(01)
[8]荷蘭GustoMSC公司推出新型深水鉆井船設(shè)計[J]. 新華. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2017(01)
[9]車載雷達(dá)機(jī)電式自動調(diào)平系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 謝明軍. 電子設(shè)計工程. 2016(09)
[10]某海上平臺生活區(qū)振動測試及分析[J]. 李慶梅,徐菖松,劉樹林. 機(jī)械制造. 2016(04)
博士論文
[1]海洋平臺動力響應(yīng)分析與振動控制技術(shù)研究[D]. 嵇春艷.中國海洋大學(xué) 2003
碩士論文
[1]自走式多功能果園作業(yè)平臺的設(shè)計與試驗(yàn)[D]. 楊傳龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]寬幅噴霧臂架主動抑振控制研究[D]. 蔡威.燕山大學(xué) 2018
[3]基于模糊PID的無人水下機(jī)器人運(yùn)動控制研究[D]. 李健.大連理工大學(xué) 2016
[4]半潛式平臺運(yùn)動響應(yīng)特性研究及設(shè)計方案優(yōu)選[D]. 劉美妍.江蘇科技大學(xué) 2016
[5]基于液壓支腿的電力桿塔自動調(diào)平系統(tǒng)研究[D]. 張毅.太原理工大學(xué) 2016
[6]多功能電液內(nèi)對口器技術(shù)研究[D]. 王小龍.燕山大學(xué) 2016
[7]深水半潛式平臺疲勞損傷評估技術(shù)研究[D]. 宋憲倉.中國海洋大學(xué) 2015
[8]重型平板車自動調(diào)平控制系統(tǒng)的研究[D]. 楊宇靜.燕山大學(xué) 2015
[9]高集成閥控缸位置控制系統(tǒng)參數(shù)靈敏度分析方法研究[D]. 巴凱先.燕山大學(xué) 2014
[10]多點(diǎn)調(diào)平系統(tǒng)的研究[D]. 何兵懷.電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3197635
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