減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、船舶在海上航行時，由于受到海浪、海風(fēng)及海流等因素的影響，不可避免地會產(chǎn)生各種搖蕩，其中以橫搖最為顯著，影響也最大。減搖鰭是目前使用最為廣泛的減搖裝置。減搖鰭的隨動系統(tǒng)普遍采用電液伺服技術(shù)。近年來，電液比例技術(shù)以其可靠、節(jié)能、抗污染能力強(qiáng)、維護(hù)方便且成本低廉等明顯優(yōu)勢逐漸引起重視。船舶控制工程實驗室在某型號收放式減搖鰭的隨動系統(tǒng)中用電液比例閥取代傳統(tǒng)的電液伺服閥，設(shè)計了減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)，本課題對該系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。 論文首

2、先分析了減搖鰭系統(tǒng)及減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)的組成和工作原理；然后結(jié)合液壓控制原理推導(dǎo)并建立了減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，計算并代入系統(tǒng)參數(shù)后應(yīng)用MATLAB軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析及時域仿真分析，探討了比例閥死區(qū)特性對系統(tǒng)性能的影響，對死區(qū)定值補償后采用常規(guī)PID控制方法對系統(tǒng)進(jìn)行了校正；接下來針對比例閥死區(qū)范圍時變和非對稱的特點，在系統(tǒng)中應(yīng)用了死區(qū)模糊動態(tài)補償方法(即在對系統(tǒng)進(jìn)行定值補償和常規(guī)PID校正的基礎(chǔ)上，利用模糊控制器

3、產(chǎn)生動態(tài)補償量疊加于控制信號)并對補償效果進(jìn)行了仿真研究；最后，設(shè)計了一款數(shù)字式PWM比例放大器，該放大器以單片機(jī)AT89S52為核心，由軟件系統(tǒng)配合硬件電路產(chǎn)生控制比例閥所需的PWM信號，經(jīng)功率放大后驅(qū)動比例閥電磁鐵動作。 通過仿真分析，系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性，死區(qū)模糊動態(tài)補償方法較定值補償PID控制方法更具適應(yīng)性，很好地提高了系統(tǒng)性能。課題的研究為開發(fā)出更好的減搖鰭電液比例控制系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)；另外，論文中設(shè)計的數(shù)字式比例放大器