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原文传递收放式减摇鳍的操纵与控制研究

论文题名：	收放式减摇鳍的操纵与控制研究
关键词：	收放式减摇鳍;小脑神经网络;PID控制;船舶适航性
摘要：	船舶在海上航行时，由于受到海浪、海风等因素的作用，不可避免地产生各种摇荡，剧烈的摇荡对船舶的适航性、船舶的安全航行、船上的设备、货物及乘员都产生了不利的影响。为此，人们一直在寻求减小船舶摇荡的方法，研制了许多控制船舶摇荡的装置。减摇鳍就是其中之一。减摇鳍分为不可收放式减摇鳍和可收放式减摇鳍。本文主要研究可收放式减摇鳍，并对其操纵和控制进行了研究。在目前生产装船的收放式减摇鳍操纵系统中，系统的电路大多采用模拟器构成。模拟电路的缺点显而易见，在控制精度和可靠性、灵活方面都有局限性。随着电子技术的迅猛发展，收放式减摇鳍系统也不断完善和改进，将PLC应用于系统中也就成为一种必然趋势。鳍的操纵系统采用数字控制系统，使用微机系统通过网络把机旁，集中控制室，驾驶室等操作部位连接起来。对装置的操作可在驾驶室也可在机旁。机旁控制箱具有较好的自诊断功能，能自动进行故障显示，报警，并把工作状态和故障信息通过网络送到船舶集中报警系统中。本文在原有的NJ型收放式减摇鳍原理图的基础上，画出了收放式减摇鳍的电路原理图，收放式减摇鳍采用了收放鳍和转鳍相互独立的控制系统，但是他们采用的是同一套液压系统。当出现故障时可采用应急系统，并将出现报警。并采用了PLC进行控制，画出了梯形图。目前收放式减摇鳍的控制规律主要采用PID控制，此方法简单有效、适用性强，是最成熟的控制方法。但是它最大的缺点是PID参数不能调节，当工况改变时，控制参数却不能做相应改变，这必然会造成减摇效果下降。为了解决上述问题，本文采用了小脑神经网络与PID的复合控制。换句话说，当工作条件改变时，控制器可以利用小脑神经网络根据设定的规则自动进行在线调整。采用Matlab进行了仿真，并与单独的PID控制进行了比较，得出复合控制有更好的减摇效果。
作者：	于波
专业：	控制理论与控制工程
导师：	金鸿章
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文