学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于液压缸压力及鳍角反馈的减摇鳍升力控制

作　者: 章鑫
导　师: 金鸿章
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 升力控制减摇鳍压力传感器 BP神经网络模糊PID控制
分类号: U664.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 64次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

当船舶在海上航行时,会受到许多因素的影响,比如海浪、海风以及海流,因此会产生各种摇荡,其中影响最大、摇摆最显著的是横摇。如果横摇过大,会影响船舶的适航性和安全性,而且也不利于货物的固定和成员的舒适性。如果军舰遇到剧烈的横摇,更是会影响舰载机的正常起降甚至使火炮无法精确瞄准,导致战机的延误而在战场上处于被动地位。由于这些原因,减小船舶的横摇就显得尤为重要。升力控制减摇鳍从最初设计开始到现在己经经历了四十多年,但是由于升力控制需要实时检测鳍轴上的升力,比鳍角检测要困难得多,还有许多技术难点没有得到解决,升力控制减摇鳍始终没有得到推广应用。一直以来,人们都在寻找更加方便实际的减摇鳍升力测量方法。本文从以上背景出发,对减摇鳍系统进行了研究,设计了一种通过减摇鳍鳍角和转鳍液压缸压力来代替升力传感器间接测量升力的控制方法。与传统升力控制减摇鳍中所应用的升力传感器相比,液压缸中的压力传感器安装维护更加方便,无需对船舶进行大规模的改装;而且避免了升力传感器的设计、整定等步骤所带来的困难和误差。与传统升力控制的仿真结果显示,在任何遭遇角的情况下,本文所设计的控制系统的减摇效果都不如传统的升力控制减摇鳍的减摇效果。但是本文为升力控制减摇鳍的设计开拓了一个新的方向。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题的背景及意义  9-11
  1.2 减摇鳍发展概况  11-14
    1.2.1 减摇鳍的发展  11-12
    1.2.2 鳍角控制减摇鳍  12-13
    1.2.3 升力控制减摇鳍  13-14
  1.3 本文主要完成的工作  14-16
第2章减摇鳍的升力控制  16-29
  2.1 船舶横摇减摇原理  16-19
    2.1.1 船舶横摇模型  16-18
    2.1.2 横摇减摇原理  18-19
  2.2 升力鳍控制原理  19-24
    2.2.1 鳍角控制减摇鳍存在的问题  19-22
    2.2.2 减摇鳍的升力控制  22-24
  2.3 升力传感器  24-27
    2.3.1 升力传感器简介  24-25
    2.3.2 升力传感器的整定  25-27
  2.4 升力控制的优点及实现的难点  27-28
    2.4.1 升力控制减摇鳍的优点  27
    2.4.2 升力控制减摇鳍存在的技术难点  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章基于液压缸压力及鳍角的升力控制  29-43
  3.1 传统的升力获取方式  29-30
  3.2 基于液压缸压力及鳍角的升力控制原理  30-34
    3.2.1 基于液压缸压力及鳍角的升力控制原理简介  30-31
    3.2.2 减摇鳍液压伺服系统研究  31-34
  3.3 鳍轴上所受力矩分析  34-40
    3.3.1 计算减摇鳍重力和浮力不平衡所产生的扭矩  35-36
    3.3.2 鳍上摩擦力矩的计算  36-39
    3.3.3 鳍上动态水动力矩的理论计算  39-40
  3.4 减摇鳍鳍轴负载转矩公式推导  40-42
  3.5 本章小结  42-43
第4章海浪负载转矩与升力的关系  43-54
  4.1 减摇鳍绕鳍轴运动的动态水动力实验  43-49
    4.1.1 水动力实验简介  43
    4.1.2 模型与实验方法  43-44
    4.1.3 升力、阻力和转矩之间的换算关系  44-46
    4.1.4 实验曲线  46-49
  4.2 BP 神经网络概述  49-51
  4.3 基于BP 神经网络的转矩与升力模型的建立  51-53
    4.3.1 BP 神经网络建模  51-52
    4.3.2 建模结果仿真  52-53
  4.4 本章小结  53-54
第5章升力反馈减摇鳍的仿真和结果分析  54-62
  5.1 减摇鳍控制系统模型  54-56
    5.1.1 角速度陀螺仪  54
    5.1.2 控制器设计  54-55
    5.1.3 随动系统  55
    5.1.4 减摇鳍升力模型  55-56
  5.2 基于液压缸压力及鳍角的升力控制仿真  56-60
  5.3 减摇效果统计  60-61
  5.4 本章小结  61-62
结论  62-64
参考文献  64-67
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  67-68
致谢  68

基于液压缸压力及鳍角反馈的减摇鳍升力控制

内容摘要

全文目录

相似论文