详情

原文传递舰船舵机电液负载模拟器研究

论文题名：	舰船舵机电液负载模拟器研究
关键词：	舰船舵机;电液负载模拟器;惯性质量;操舵系统;加载性能
摘要：	本文根据我国XX工程基本建设的需要以国内首台用于XX舰船舵机加载的大型高精度电液负载模拟器的研制项目为背景针对被模拟舵面的惯性质量十分巨大水动力范围很宽的特点对大型舰船舵机电液负载模拟器进行理论和实验研究在电液负载模拟器理论研究和我国新型号舰船操舵系统研制上具有重要意义。　　近几十年来电液负载模拟器在军事和民用领域得到了广泛应用其中用于飞行器舵机加载的电液负载模拟器经国内外学者长期研究取得了许多有价值的研究成果但是对用于模拟大加载力范围和大惯性质量的舰船舵机电液负载模拟器研究国内外均未见报导本文在大惯性负载模拟结构参数对舰船舵机电液负载模拟器加载性能的影响以及施力系统控制策略等方面对舰船舵机电液负载模拟器进行了深入的研究。　　针对所模拟的惯性质量非常大的特点本文提出采用液压式惯性加载装置来模拟舰船舵机大惯性负载和粘性阻尼负载以代替笨重的机械式惯性负载模拟装置减小机械传动间隙对系统加载性能的影响。　　由于所模拟的水动力范围很宽施力系统液压式惯性加载装置和舵机系统总体布局的合理性直接关系到舰船舵机电液负载模拟器的性能本文通过理论分析确定了合理的总体布局方案并通过仿真深入分析了结构参数对舰船舵机电液负载模拟器控制性能的影响为结构设计提供理论依据。　　本文分析了多余力的产生机理及其特性为减小多余力对施力系统动态加载精度的影响提出了相应控制方法利用流量压力伺服阀具有负载压力负反馈的特点提出流量压力伺服阀和高响应大流量三级伺服阀双阀并联控制方法该控制方法可以有效地减小舵机启停和换向时多余力对施力系统的影响提出基于幅相控制原理的CMAC自学习控制策略该控制方法采用幅相控制原理结合CMAC神经网络具有很强的逼近非线性函数的能力和自学习功能利用CMAC神经网络重新构造了施力系统的输入在线的调整控制器的参数明显地提高了施力系统进行正弦加载时的动态加载精度。　　本文采用快速控制原型技术进行了数字控制器的设计控制代码自动生成并且可以在线的调整控制器的参数避免了手动编制控制代码开发周期长调试难和不易维护等缺点提高了控制软件开发效率为用户修改控制结构和控制系统参数提供了方便。　　最后进行了实验研究实验结果证明本文所提出的液压式惯性加载装置可以有效地模拟舰船舵机大惯性负载和粘性阻尼负载方案流量压力伺服阀和高响应大流量三级伺服阀双阀并联控制可以明显改善施力系统动态加载性能所设计的基于幅相控制原理的CMAC自学习控制可以明显提高施力系统正弦加载时的动态加载精度。
作者：	叶正茂
专业：	机械电子工程
导师：	李洪人
授予学位：	博士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2003
正文语种：	中文