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波浪补偿平台测控系统关键技术研究
| 论文题名： | 波浪补偿平台测控系统关键技术研究 |
| 关键词： | 船载设备;波浪补偿平台;运动参数;测控系统;自适应控制 |
| 摘要： | 21世纪是人类全面开发利用海洋矿产资源和护卫海洋生态环境的新世纪，丰硕的海洋矿产资源已经成为世界各国能源探索与利用的重点对象。由于受到风浪的影响，在海里作业的船舶会产生无规律的摇摆运动，这必然会影响船舶及船载设备的运行安全，甚至会发生事故。为了解决此类问题，本文设计了一套主动波浪补偿平台，该平台可以对船舶的横摇（poll）、纵摇（pitch）和升沉（heave）进行有效补偿，能够提高船舶及船载设备的安全，提高船舶及船载设备的工作效率。 为便于实验研究，本文搭建了一套波浪补偿综合实验平台。以波浪补偿实验平台为实验对象，对主动波浪补偿平台及其控制系统进行实验研究，最后利用实验的方法验证主动波浪补偿平台的有效性。 首先，依据主动波浪补偿平台的补偿规则，本文设计搭建一套波浪补偿实验平台。以波浪补偿实验平台为本论文的研究对象，对主动波浪补偿平台的运动学进行介绍。 然后，本文以主动波浪补偿平台的各组成元件为研究对象，根据其各元件的详尽技术参数对其单通道的位置闭环控制系统进行研究。本文依据其各元件的详细技术参数，创建多个环节的传递函数，并通过Simulink仿真软件对其单通道的位置闭环控制系统进行仿真研究。其中，在对其单通道的位置闭环的Simulink仿真分析过程中，本文采用两种不同的控制算法：①常规PID控制算法；②前馈PID控制算法。在两种不同的控制算法的控制作用下，其单通道的跟踪效果及跟踪误差有相当的差别，通过对比证实前馈PID控制算法的有效性。 最后，本文以波浪补偿实验平台为实验材料，对其进行实验研究。在本论文中，实验分为两部分：①单通道位置闭环控制系统实验研究；②主动波浪补偿平台的有效性实验研究。在单通道位置闭环控制系统实验研究中，本论文采用两种不同的控制算法对1号驱动杆实施控制：①常规PID控制算法；②前馈PID控制算法。通过对比主动波浪补偿平台1号驱动杆的理论值与实际值的跟踪效果，证实前馈PID控制算法的有效性；在主动波浪补偿平台的有效性实验研究中，本文利用波浪补偿平台对船舶的横摇运动、纵摇运动和升沉运动进行实时补偿，通过对比船舶的运动参数和主动波浪补偿平台上台面的运动参数，证明主动波浪补偿平台的有效性。 |
| 作者： | 李春林 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 卢道华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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