原文传递
电液比例控制技术在升沉补偿系统中的应用研究
| 论文题名： | 电液比例控制技术在升沉补偿系统中的应用研究 |
| 关键词： | 电液比例控制;升沉补偿系统;PID校正控制;节能降耗 |
| 摘要： | 在深海区域,由于有风、浪、涌、流的影响,母船会产生较大程度的升沉运动,并且此升沉运动通过缆绳或脐带传递至水下工作设备,则水下工作设备会随母船产生较大的上下波动,对其安全可靠投放、作业和回收产生很大影响,甚至造成脐带或缆绳断裂等严重后果。因此,在进行深水作业时,必须有相关的升沉补偿装置对母船的升沉运动进行补偿,以此减缓船体运动对水下工作设备的影响。只有掌握了此项技术,深海资源开发才不再只是一种规划,但是当前国内对升沉补偿系统的研究基本上处于空白,这严重制约了我国海洋经济的发展,因此尽快的掌握此项核心技术对我国经济社会的发展具有重要意义。 本文主要研究了升沉补偿的一种实现方法——电液比例控制技术。主要对主动升沉补偿及被动升沉补偿实现方法进行设计。所涉及的主要电液比例元件主要包括比例溢流阀、电液比例方向流量阀及轴向柱塞泵(可进行负载敏感恒压变量切换)。其中比例溢流阀接受张力反馈信号控制缆绳张力恒定;电液比例方向流量阀控制绞车的正常收放,也可接受张力及平台位移反馈实现绞车的主动补偿控制;轴向柱塞泵则通过叠加由相关比例元件构成的调节器实现负载敏感、恒压变量功能,以实现整个系统的节能。比例溢流阀采用双级三通减压阀作为先导控制的结构,可实现回路压力的精细控制,在控制信号一定的情况下回路压力并不随溢流量的增大而略微增大,而是保持恒定值不变,从而精确实现回路压力的电比例控制,以实现在被动升沉补偿中缆绳张力的精确控制。电液比例方向流量阀采用二通进口压力补偿的方法确保阀口前后压差不变,从而实现阀口开度与控制流量成比例,另外此系统中采用的电液比例方向流量阀具有阀芯位置反馈功能,可容易实现闭环控制从而保证对通过阀流量的准确控制,最终使得执行机构马达转速精确可控可调。在轴向柱塞泵上叠加压力、负载敏感及恒功率调节器以实现恒压、恒流、恒功率及各种复合控制功能。采用这些调节器实现各种控制功能最主要的就是改善系统的性能减少功率损失。升沉补偿系统采用PID校正控制,其中比例环节用于减少偏差,微分环节用于改善系统的阻尼而积分环节用于消除系统的稳态误差。以期获得较好的补偿效果。本套系统可为以此类系统的应用与实施提供相关理论依据。 |
| 作者： | 郭李平 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 余先涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
