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船舶吊装补给主动式升沉补偿系统控制策略研究
| 论文题名： | 船舶吊装补给主动式升沉补偿系统控制策略研究 |
| 关键词： | 波浪补偿;行星传动调速;模糊自适应;神经网络;船舶吊装补给 |
| 摘要： | 随着综合国力的不断增强，我国对海洋资源的开发日益增多，海上作业逐渐频繁，海上船舶的补给能力也是衡量各国海上作业能力和军舰远洋作战能力的重要因素。海上船舶在进行物资的过驳补给时，由于受到海浪、海风等的作用，会出现在垂直方向上的升沉运动，导致货物的补给不能顺利完成。解决这一难题的方法就是在补给船舶上安装波浪升沉补偿装置。 本论文针对我国波浪补偿技术补偿能力的不足，提出了基于行星传动调速的主动式波浪升沉补偿系统。论文分析了海洋波浪对海上补给船舶的影响，分析了行星传动调速器用于波浪补偿系统的性能，建立了基于AMEsim的系统模型，搭建了液压系统的数学模型，对系统的控制策略进行了研究，将智能模糊PID控制和BP神经网络PID控制应用于波浪补偿系统，并进行了基于Matlab的仿真分析。验证了这种主动式波浪补偿系统能满足海上船舶过驳补给对补偿范围、补偿精度和补偿能力的要求。 论文的主要内容和研究成果如下: (1)论文对海上波浪对作业船舶的影响进行了分析，得出船舶受波浪影响的运动机理。为分析和改善控制系统的性能指标，建立阀控液压马达的电液速度液压伺服系统的模型，得出系统传递函数。 (2)论文分析了近年来国内外波浪补偿技术的发展现状，比较了主动式波浪补偿系统和被动式波浪补偿系统的优劣，提出了基于行星齿轮耦合调速的主动式升沉补偿装置，并分析了其工作原理和性能。 (3)由于原始控制系统的误差比较大，将传统的PID控制参数用于控制系统的校正，分析PID控制对控制效果的影响，合理设计了PID的参数，改善了控制效果。 (4)考虑到海上条件的多变性和液压伺服控制系统的非线性和参数时变性，以PID控制为基础，将神经网络控制和模糊自适应控制融入PID控制中，对PID控制的参数进行实时调整，用Matlab的simulink工具箱对系统进行仿真，仿真结果表明，这种复合的模糊自适应PID控制能满足系统的控制要求，有较好的抗干扰能力，控制精度和响应速度都能满足要求。 |
| 作者： | 叶建 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 吴洪明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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