本文選題：減搖鰭 + 液壓系統(tǒng)��； 參考：《浙江大學》2013年碩士論文

【摘要】：減搖鰭是安裝于船舶兩側,通過與水流相作用,產(chǎn)生作用力來平衡船舶左右搖擺所造成傾覆力矩的一種減搖裝置,當前在我國國防建設和基礎建設領域需求十分緊迫。減搖鰭系統(tǒng)主要有減搖鰭結構、電液控制等關鍵技術,電液控制系統(tǒng)承擔著減搖鰭轉動及收放的任務,其控制性能直接影響轉鰭安全、船舶減搖功效及系統(tǒng)能耗。因此開展超大型減搖鰭電液控制系統(tǒng)的研究是提升我國海上實力的一個重要舉措,具有很強的工程應用背景和重要的學術研究價值。 本論文以設計任務為依據(jù),對比分析各個功能模塊的方案優(yōu)缺點,確立了一套雙泵并聯(lián)控制減搖鰭液壓系統(tǒng),并對其參數(shù)進行設計計算；完成了耦合控制策略的設計及控制程序編制；并以此系統(tǒng)為基礎,對變量泵變量機構及系統(tǒng)進行數(shù)學建模；規(guī)劃系統(tǒng)試驗流程,以試驗結果驗證所建立的仿真模型,仿真對比研究不同控制策略下的雙泵軌跡跟隨情況等動態(tài)特性。 論文的主要研究內(nèi)容如下： 第一章,本章介紹了減搖鰭減搖機理,介紹其液壓系統(tǒng)及同步控制策略國內(nèi)外現(xiàn)狀,綜述了減搖鰭系統(tǒng)的研究進展和存在的更高的需求,進而指出本文的研究目的和意義及所要開展的研究內(nèi)容。 第二章,本章介紹了減搖鰭液壓系統(tǒng)的設計任務；建立減搖鰭負載模型；將液壓系統(tǒng)分成幾個模塊,針對各個模塊設計幾種方案,對比分析各方案的優(yōu)缺點,綜合設計出滿足任務需求的整體方案；并對所設計的液壓系統(tǒng)進行主要參數(shù)設計計算。 第三章,本章介紹了超大型減搖鰭雙泵并聯(lián)控制系統(tǒng)的概況。在滿足系統(tǒng)功能的前提下,對比分析雙泵并聯(lián)控制的幾種控制策略方案,最終確立了耦合同步控制策略,并在此基礎上對其進行優(yōu)化設計,采用耦合同步控制和負反饋補償方法、前饋補償相結合的優(yōu)化控制算法。最后按照要求編寫系統(tǒng)控制程序。 第四章,本章對變量泵中的變量機構進行數(shù)學建模,分析其變量缸活塞位移與輸入電信號之間的關系函數(shù)；然后對液壓系統(tǒng)主回路進行數(shù)學建模,得到其流量函數(shù)及系統(tǒng)傳遞函數(shù)。而后為系統(tǒng)搭建AMESim仿真模型,在不同壓力等級、不同控制策略的作用下,針對系統(tǒng)響應情況進行仿真分析。仿真表明,在同樣的負載、同樣輸入控制信號的前提下,前饋-耦合負反饋控制的控制曲線最接近理想曲線。 第五章,本章以減搖鰭液壓系統(tǒng)為平臺,對液壓系統(tǒng)進行試驗。首先確定實驗內(nèi)容并規(guī)劃試驗流程；分析雙泵響應特性；并在不同控制策略下進行雙泵并聯(lián)控制試驗,對試驗結果與仿真曲線進行對比驗證,試驗證明前饋-耦合負反饋控制對減小系統(tǒng)反饋信號誤差及雙泵信號之間的差值有一定作用,為進一步研究如何提高雙泵同步提供試驗支撐。 第六章,本章概括總結了全文的主要研究工作與成果,并作了工作展望,為本文未來進一步深入研究提供參考思路和方向。
[Abstract]:The invention relates to an electro - hydraulic control system , which is mounted on two sides of a ship and generates a force to balance the overturning moment caused by the left and right swinging of the ship through interaction with the water flow , and the present invention is very urgent in the field of national defense construction and basic construction .


Based on the design task , this paper compares and analyzes the advantages and disadvantages of each functional module , establishes a double - pump parallel control fin - fin hydraulic system , and designs its parameters ;
The design of coupling control strategy and the programming of control program are completed .
Based on this system , the variable pump variable mechanism and the system are modeled mathematically ;
The simulation model is verified by the test flow of the planning system , and the dynamic characteristics such as the follow - up condition of the double pump track under different control strategies are simulated and compared .


The main contents of this paper are as follows :


In chapter one , this chapter introduces the mechanism of reducing fin , introduces its hydraulic system and current situation of synchronous control strategy at home and abroad , summarizes the research progress and higher demand of the fin stabilizer system , and then points out the research purpose and significance of this paper and the research content to be carried out .


In chapter 2 , the design task of the fin hydraulic system is introduced in this chapter .
establishing a load - reducing fin load model ;
The hydraulic system is divided into several modules , and several schemes are designed for each module .
The main parameter design calculation of the designed hydraulic system is carried out .


In chapter 3 , this chapter introduces the general situation of the parallel control system of super large fin double pumps . Under the condition that the system function is satisfied , several control strategies for the parallel control of double pumps are analyzed . Finally , the coupled synchronous control strategy is established . On the basis of this , the optimal control algorithm of coupled synchronous control and negative feedback compensation method and feed forward compensation is adopted . Finally , the system control program is written as required .


In chapter 4 , the variable mechanism in the variable pump is modeled by mathematical modeling , and the relation function between the displacement of the piston and the input electric signal is analyzed .
Then , the main loop of the hydraulic system is modeled by mathematical modeling to obtain its flow function and system transfer function . The simulation analysis is carried out for the response of the system under the action of different pressure levels and different control strategies . The simulation results show that the control curve of the feed - forward - coupled negative feedback control is closest to the ideal curve under the condition of the same load and the same input control signal .


In chapter 5 , the hydraulic system of the fin stabilizer is used as the platform to test the hydraulic system . The experimental content is first determined and the test flow is planned ;
analyzing the response characteristic of the double pump ;
In this paper , the double pump parallel control test is carried out under different control strategies , and the test result is compared with the simulation curve , and the experiment proves that the feed forward - coupled negative feedback control has a certain effect on reducing the difference between the system feedback signal error and the double pump signal , so as to further study how to improve the test support for the double pump synchronization .


In chapter 6 , this chapter summarizes the main research work and achievements of the whole text , and makes a work prospect , which provides the reference thinking and direction for further research in the future .
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U664.72;TH137

【參考文獻】

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3 吳躍斌,謝英俊,徐立,陳鷹;1MN級新型減搖鰭液壓系統(tǒng)仿真[J];機床與液壓;2004年04期

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6 應浩;關于模糊控制理論與應用的若干問題[J];自動化學報;2001年04期

7 董美華;馬汝建;趙東;;船舶減搖技術研究進展[J];濟南大學學報(自然科學版);2008年02期

8 田豐;孫新亞;慕春棣;;列車控制監(jiān)視系統(tǒng)的Simulink實時仿真[J];微計算機信息;2010年22期

9 梁曉東;馮茂林;孫芬;;液壓系統(tǒng)雙泵合流技術探究[J];有色設備;2011年01期

10 張紹裘,吳冉泉,吳小洪,曾煥浪,樊昶明;帶液壓伺服補償?shù)牡攘髁侩p泵同步系統(tǒng)的研究[J];液壓氣動與密封;2000年02期

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6 李紅薇;減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)應用研究[D];哈爾濱工程大學;2008年

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本文編號：2016537