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船用舵机电液伺服控制单元优化设计与自适应控制
| 论文题名： | 船用舵机电液伺服控制单元优化设计与自适应控制 |
| 关键词： | 船用舵机;电液伺服控制;自适应控制;数学模型;液压油;温度变化 |
| 摘要： | 舵机是船舶中不可缺少的航向控制设备，本文的研究对象—电液伺服控制单元是舵机系统中重要的控制部件，它用于泵控式舵机系统中调节变量泵的斜盘倾角，来达到改变系统控制流量的目的。它直接关系到整个舵机系统的性能。随着航海技术和国防工业的发展，对船舶舵机的性能指标要求越来越高，因此，对电液伺服控制单元的研究具有深远的理论和实践意义。 在以往的研究过程中，主要发现电液伺服控制单元在零位时存在振动，左右行程不对称，精度和快速性达不到使用要求的问题。本文在查阅大量国内外文献资料的基础上，结合电液伺服控制单元的具体问题，确定了控制策略。 论文通过分析电液伺服控制单元的各个组成环节的工作原理，建立了系统的数学模型，分析产生振动、误差和左右行程不对称的机理。利用Matlab6.5仿真工具，采用调整伺服阀径向间隙的方法进行优化设计。在优化后，对系统进行了各种典型信号的时域分析和频域分析。为了使系统左右行程对称，提高精度并改善系统的快速性，本文采用了基于李雅普诺夫稳定理论的误差多项式方法，设计了模型参考自适应控制器。进行典型信号的仿真来验证其有效性，并分析自适应的调节速度。在此之后，改变液压油的温度，重新计算系统的参数，通过仿真来验证自适应控制器在温度改变的工况下的控制性能。 本文在理论分析的基础上，进行了大量的仿真研究。仿真结果表明，采用调整伺服阀径向间隙的方法可以明显的改善系统的稳定性。模型参考自适应控制器能增加系统的频带宽，很好的解决系统的左右行程不对称、精度以及快速性问题，并在参数变化的情况下，可以保证系统的性能满足要求。 |
| 作者： | 李铁力 |
| 专业： | 流体机械及工程 |
| 导师： | 季天晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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