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基于DSP的舰艇推进汽轮机电液控制装置设计
| 论文题名： | 基于DSP的舰艇推进汽轮机电液控制装置设计 |
| 关键词： | 舰艇;汽轮机控制系统;数字电液控制;控制装置;装置设计;油动机;电液伺服阀;轴转速;控制卡;软硬件;阀位信号;转速测量装置;结构原理图;艉轴;控制器;发送器;螺旋桨转速;轮机自动化;工程化应用;调试和测试 |
| 摘要： | 控制系统是汽轮机的核心部件之一,而数字电液控制是目前船用推进汽轮机自动化的重要发展方向,对保障船舶安全航行、提高舰船机动性、降低减员劳动强度具有重要意义。与常规电站汽轮机相比,舰艇推进汽轮机工况变化频繁、系统惯性大,控制系统的动态和静态性能必须保证汽轮机在变工况下安全稳定运行,这对控制系统的可靠性、实时性要求十分严格。 推进汽轮机控制系统通过调节汽轮机的进汽流量实现汽轮机转动速度控制,并最终实现螺旋桨转速的控制,以保证舰艇按航速指令要求正常航行。控制系统采用一套控制装置和两套执行机构,以完成正、倒车的控制。系统由车令发送器、控制器、电液伺服阀、油动机、艉轴转速测量装置及油动机行程测量装置等构成。系统的操作介质即液压油由专门的动力油源提供。其中,控制器接收车令发送器的给定转速/阀位信号和反馈的艉轴转速/阀位信号,经控制律运算后向电液伺服阀输出控制量,调节油动机的进/排油口而改变油动机的行程,通过汽轮机的配汽机构(调节阀)调节汽轮机的进汽流量,并最终实现汽轮机及艉轴转速的控制。 本文在分析舰艇推进汽轮机工作过程和传统控制方式的基础上,完成了基于DSP的电液系统控制装置设计。提出了控制装置的总体设计方案,确定了系统的功能需求,给出了硬件结构原理图,完成了软件流程设计和软硬件的初步调试和测试。 控制装置硬件主要由PC/104嵌入式工业计算机和DSP控制卡构成,可以实现离线组态、离线仿真、在线运行监测等功能。重点对基于TMS320F28335 DSP的控制卡的相关软硬件进行了设计,给出了控制卡各功能电路模块的设计原理图,详细介绍了应用软件的流程。 初步测试实验表明,该装置能够实现所设计的基本功能,验证系统原理设计的正确性,为进一步工程化应用奠定了技术基础。 |
| 作者： | 荀涛 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 刘繁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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