本文關(guān)鍵詞：海洋船載電驅(qū)動絞車主動升沉補(bǔ)償控制方法研究

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【摘要】：隨著人口數(shù)量快速增長、陸地資源越來越匱乏和環(huán)境不斷惡化,世界各國聚焦蘊(yùn)藏著豐富礦產(chǎn)資源的海洋。在深海進(jìn)行海洋資源勘探和開發(fā),都需要專門的海洋工程設(shè)備來完成,其中具有主動升沉補(bǔ)償功能的海洋船載絞車是有效實現(xiàn)精密貴重的海洋資源勘探與開發(fā)裝備收放的關(guān)鍵甲板機(jī)械裝備,而目前我國這類絞車主要依賴進(jìn)口。因此,開展電驅(qū)動海洋絞車主動升沉補(bǔ)償機(jī)理與控制技術(shù)的研究,提升我國海洋裝備研發(fā)能力和技術(shù)水平。具體研究工作如下:(1)綜述了絞車主動升沉補(bǔ)償技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,以交流變頻驅(qū)動海洋船載絞車為研究對象,探討了海洋船載電驅(qū)動絞車整體結(jié)構(gòu)與工作原理,分析了海洋船載電驅(qū)動絞車的主動升沉補(bǔ)償原理,為了克服補(bǔ)償系統(tǒng)大滯后性、擾動的隨機(jī)性,提出帶超前預(yù)測的“前饋-反饋”復(fù)合控制策略。(2)研究了海洋船載電驅(qū)動絞車收放過程中的影響因素問題,開展其控制系統(tǒng)建模與仿真研究,建立起電驅(qū)動絞車控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并深入分析了下放纜繩長度、負(fù)載重量、纜繩直徑等參數(shù)對收放負(fù)載運(yùn)動的影響。仿真結(jié)果表明:下放纜繩長度、負(fù)載重量、纜繩直徑的變化均會引起絞車收放負(fù)載運(yùn)動位移幅值、震蕩周期的變化,為實現(xiàn)海洋船載電驅(qū)動絞車主動升沉補(bǔ)償控制提供理論依據(jù)。(3)運(yùn)用時間序列分析技術(shù),建立了母船升沉運(yùn)動預(yù)測模型,采用帶超前預(yù)測的“前饋-反饋”復(fù)合控制策略,建立起海洋船載電驅(qū)動絞車主動升沉補(bǔ)償預(yù)測PID復(fù)合控制系統(tǒng)Simulink仿真模型,通過比較PID控制、預(yù)測PID復(fù)合控制的仿真結(jié)果,驗證了預(yù)測PID復(fù)合控制對電驅(qū)動絞車主動升沉補(bǔ)償控制的有效性,并深入分析了在復(fù)合控制策略下下放纜繩長度、負(fù)載重量、纜繩直徑等參數(shù)對收放負(fù)載運(yùn)動的影響。(4)分析海洋船載電驅(qū)動絞車主動升沉補(bǔ)償控制系統(tǒng)實驗方案,基于PLC、變頻技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù),完成海洋絞車主動補(bǔ)償控制系統(tǒng)實驗平臺設(shè)計;采用組態(tài)軟件開發(fā)海洋絞車主動補(bǔ)償控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664.44;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1185298