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三峡船舶吃水量检测门同步升降系统的研究
| 论文题名： | 三峡船舶吃水量检测门同步升降系统的研究 |
| 关键词： | 船舶吃水检测;同步升降系统;航运安全;自动检测;预警系统;传感器阵列 |
| 摘要： | 长江是我国内河运输的黄金水道，是连接我国西南、华中、华东三大经济区的重要纽带。在整个长江航道上，三峡船闸扮演着航道枢纽的作用，对长江航运的安全畅通具有不可替代的作用。由于近年来三峡通航船舶超吃水问题的日益严重，给三峡船闸造成了极大地安全隐患，也极大地影响了长江航运的畅通，因此开发三峡通航船舶吃水量自动检测与预警系统对于长江航运安全和长江沿线的经济发展都具有极其重大的意义。本项目从现场环境出发，采用安装于横梁式检测门上的超声波传感器阵列来实现船舶吃水量的自动检测，检测门安装于三峡船闸的检修门槽上，并采用双电机驱动实现其同步升降控制。 针对这一特点，首先本论文简单分析了电机的位置跟踪控制系统以及目前常用的双电机同步运动控制策略和控制方法，并在此基础上提出了本系统的总体设计方案。一方面给出了检测门的物理结构设计，另一方面重点研究了检测门的同步升降控制系统。在控制系统中，采用PLC作为控制核心，利用交流电机的变频调速理论实现双电机的同步运动控制。 其次，针对系统所需元件的性能，进行设备的选型。并根据现场条件，对两端的变频驱动器分别进行电气控制回路设计，采用变频器的位置矢量控制模式来驱动电机运行；采用具有符合ModBus协议输出的绝对式编码器实现电机位置信息的反馈；采用CC-LINK远程I/O模块实现了PLC对远端变频器的控制。 最后，根据系统需求，从三个功能模块入手，利用GX Developer开发了PLC的控制程序，并简单的介绍了模糊PID控制器的实现方法及其软件流程；另外设计了触摸屏上的人机交互界面，实现了触摸屏与PLC的联机通讯。 经过系统的初步联调，目前已实现了双电机基本的控制功能，证明了本系统的设计是可以解决三峡船闸的现场问题的，为整个项目的顺利开展打下了坚实的基础。 |
| 作者： | 孙坤凯 |
| 专业： | 电子科学与技术(物理电子学) |
| 导师： | 熊木地 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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