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复合液压缸型升沉补偿方案设计与仿真研究
| 论文题名： | 复合液压缸型升沉补偿方案设计与仿真研究 |
| 关键词： | 深海采矿;采矿船;船体运动;复合液压缸型;升沉补偿装置;联合仿真 |
| 摘要： | 采矿船受浪涌的影响会产生六自由度运动，会严重影响采矿工作的安全，因此深海采矿系统必须采用升沉补偿装置来补偿船体的运动。 本文对被动式、主动式和半主动式升沉补偿系统装置进行比较分析。利用AMESim仿真软件进行分析计算，主要从补偿效果和能耗方面对三种不同系统进行对比分析。结果显示半主动系统补偿效果接近主动补偿效果，能耗较低，是重型深海采矿工业未来补偿技术的主要研究方向。 本文根据前文对5000m中国大洋多金属结核采矿系统的分析，提出了一种复合液压缸型的升沉补偿系统，并采用泵控加阀控的PID控制策略，以期获得较好的补偿效果和节能效果。综合利用数学建模及多领域联合仿真建模的研究方法，建立了系统单自由度AMESim仿真模型及三自由度ADAMS-AMESim联合仿真模型，分析了系统的控制效果，系统在随机波作用下的响应，蓄能器、管道及控制参数等多个因素对系统的影响。并将结果与现行的升沉补偿系统进行比较，确定了复合型升沉补偿系统方案的可行性，并对改进系统性能进行了探索性研究。 论文最后开展了半主动式升沉补偿系统联合仿真试验验证。应用中南大学升沉补偿模拟试验台，对其试验平台进行了建模仿真。验证结果表明，仿真数据和试验数据基本相符，表明ADAMS-AMESim建模与仿真方法是正确的。 |
| 作者： | 戴欢 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李艳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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