原文传递
转叶式舵机建模仿真与压力冲击分析
| 论文题名： | 转叶式舵机建模仿真与压力冲击分析 |
| 关键词： | 转叶式舵机;AMESim软件仿真;液压管路;动态特性;压力冲击 |
| 摘要： | 船舶在海中安全航行、停靠码头需要有良好的操纵性能。船舶舵机装置是操控船舶航行完成船舶直航、转向功能，是保证船舶安全航行的重要装置，液压舵机作为船舶的动力转向系统是船舶重要的组成部分。随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，转叶式舵机以其特有的优势得到了快速的发展和广泛的应用。然而由于液压管路中压力冲击问题而引起的液压舵机系统振动和噪声也日趋严重，成为限制液压舵机进一步发展的重要因素，因此研究和分析转叶式舵机系统中管路的动态特性以及压力冲击问题，对提高转叶式舵机的动态性能、减少系统振动噪声、促进转叶式舵机的发展应用有着重要的意义。 船上的舵装置性能的高低会严重影响船只正确安全航行，如果舵装置发生变故，那么船舶极有可能出现海上事故。本文以船上阀控型转叶式舵机系统为研究对象，建立了转叶式舵机系统的数学模型，研究了管路动态特性以及压力波动问题。并在此基础上，研究了水下爆炸冲击波产生和传播过程以及冲击作用下转叶式舵机的压力波动，同时研究了爆破冲击对舵机管路的影响。 本文在综述国内外转叶式舵机的发展现状和水下冲击研究现状的基础上，分析了舵机系统的组成和工作原理，同时分别建立了转舵机构的数学模型和转叶式舵机系统的数学模型。利用AMESim软件建立了转叶式舵机系统的仿真模型。由Z-N整定算法确定了PID控制器的参数，并分析了转叶式舵机系统的动态特性以及在外干扰下的动态特性。 其次，分析了管路系统的频域特性和时域特性，根据实际情况以及相关参数确定了液压管路的分布式参数模型。在此基础上分析了转叶式舵机系统启动停止过程以及外干扰下液压管路内的压力波动。并采用慢速启动理论改进控制器来减少管路种的压力冲击。 最后，研究分析了外干扰爆破冲击波的形成和特点以及传播过程，总结出冲击过程是一个衰减过程，满足指数衰减公式。根据半理论半经验公式确定了冲击载荷。研究了外干扰冲击作用在近轴处和远轴处转舵油缸内的压力波动情况同时分析了冲击作用下液压管路内的压力波动情况，分析了在改进后的转叶式舵机系统中增加弯管后液压管路的压力波动。 |
| 作者： | 王爽 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 梁利华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
