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抓斗挖泥船平挖智能PID控制策略与仿真研究
| 论文题名： | 抓斗挖泥船平挖智能PID控制策略与仿真研究 |
| 关键词： | 工程船舶;抓斗挖泥船;挖掘操作;PID控制 |
| 摘要： | 随着几年来，我国经济的高速发展，带来的贸易吞吐量也急剧增多，而现有港口航道均存在多年淤积，水道较浅，输水能力差等问题。因此，国家急需对这些航道进行大规模疏浚清理。然而与庞大的疏浚市场相对应的是，中国的疏浚设备落后，大型设备长期依赖进口。基于上述情况，自主研制新一代大型疏浚设备就显得具有十分重要的意义。现代挖泥船正逐步向着大型化、多功能化、高智能化的方向发展。本文的研究内容就是针对抓斗挖泥船的智能化控制。由于抓斗在水下作业，操作人员无法直观了解抓斗工作情况及挖掘效果，因此不能及时有效得调节抓斗的运动情况；同时，抓斗工作时，又会受到水流、波浪、水底地形等因素的影响，这些都将直接关系到最后的挖掘精度。因此，设计一种具有智能化控制算法的PID控制器来控制抓斗的运动，就显得十分必要了。 本研究主要内容包括：⑴根据调节抓斗运动的PID控制器的工作原理，建立一个两输入三输出的模糊神经网络。在MATLAB中编写相关控制算法，并给定相关数据，通过网络的自学习功能，优化算法中的相关参数。⑵通过测量实验台所用抓斗的尺寸，建立抓斗的数学模型，并在Simulink中建立抓斗的控制系统模型。将控制器分别作用在上承梁和下承梁上，进行仿真，得出数据进行对比。⑶在Solidworks中画出抓斗的三维简化模型，并导入动力学分析软件ADAMS中。对相关部件进行关联，与 Simulink中的控制系统模型建立关联，进行ADAMS和Simulink的联合仿真。得出相关运动曲线及受力情况，与试验数据进行对比，验证控制器挖掘效果。 |
| 作者： | 欧阳辉 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 黄营;肖汉斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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