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节能型深海起重作业主动升沉补偿系统研究
| 论文题名： | 节能型深海起重作业主动升沉补偿系统研究 |
| 关键词： | 船舶工程;起重作业;升沉补偿系统;能量回收;模糊PID控制 |
| 摘要： | 升沉补偿系统可以减小海浪对船舶运动状态的影响，由于近几年海洋工程领域的蓬勃发展，升沉补偿系统的应用也日趋广泛。主动式升沉补偿系统是目前最先进的补偿系统，它补偿效率高，滞后量小，是保障海上起重等作业安全进行的必要装备，然而主动式升沉补偿系统能量消耗高，不利于节能环保，且国内学者对于主动式升沉补偿系统的研究大多着眼于控制算法及液压执行器的设计，因此研究节能型主动式升沉补偿系统及其控制方法具有重要的现实意义。 本文首先对升沉补偿以及液压节能技术进行深入的研究，根据升沉补偿系统的特点，设计了一种能够对负载势能进行能量回收的节能型绞车式主动升沉补偿系统，并分析了系统的参数匹配关系;然后应用AMESim软件建立了该补偿系统的仿真模型，并对典型工况进行了仿真，研究了系统的补偿性能及补偿过程中的能量回收效率;最后提出了提高系统补偿效率的控制方法。 论文的具体研究内容及成果如下: (1)分析了海浪对船舶运动状态的影响以及升沉补偿系统的补偿原理及特点;并仿真验证了无节能装置的主动式升沉补偿系统的可节能性; (2)设计了一种节能型的主动式升沉补偿系统，分析了各种储能元件与本系统的匹配性，计算了系统可回收的能量并对系统的各个元件进行了参数计算和选型; (3)利用AMESim软件HCD库建立了系统中所用的二次元件、变量泵和马达的模型并验证了其正确性; (4)建立节能型主动式升沉补偿系统总体仿真模型，选取负载50t作为仿真工况，分析其升沉补偿效果、能量回收效率，并讨论蓄能器与马达对系统性能的影响; (5)分析了模糊PID控制的优点，将其作为补偿系统的控制方法，并利用Simulink软件建立其模型，与AMESim联合仿真，最后对仿真结果进行了分析。 |
| 作者： | 黄萃萍 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 高媛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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