原文传递
采用模糊控制的打桩船防落锤液压控制系统的仿真研究
| 论文题名： | 采用模糊控制的打桩船防落锤液压控制系统的仿真研究 |
| 关键词： | 打桩船;液压控制系统;模糊控制;联合仿真 |
| 摘要： | 近年来，随着国民经济的高速发展，港口、航道、桥梁等基础设施的建设，使得各类工程船舶的需求量大大的增加。液压传动作为一种传动方式，由于具备功率密度高，结构小巧，配置灵活，组装方便，可靠耐用等独到的特点，已成功地用于许多需要中等以上功率输出，且需对运动过程进行灵活控制和调节的地方，是现代化传动与控制的关键技术之一。因此，液压传动方式广泛地被国内外的工程船舶所采用。 随着液压技术的发展，液压系统仿真软件也逐步发展完善，AMESim是法国IMAGINE公司开发的专门用于液压/机械系统建模、仿真及动力学分析的软件，它是基于直观的图形界面的建模平台。而Simulink中的模糊逻辑工具箱，为本研究中模糊控制器的设计带来很大方便，因此本文结合AMESim和Simulink，用联合仿真的方法对防落锤液压控制系统进行分析研究。 打桩船打桩作业过程中的“窜桩”所带来的落锤问题是目前水上打桩施工中存在的一个共有的问题。虽然发生的频率不高，但是一旦发生直接与间接损失是巨大的。本文在分析了“窜桩”所带来的落锤问题的原因及原有的解决方法后，提出了闭环模糊控制的方法。原有的方法是用编码器检测转速，然后用可编程控制器经比例放大器控制电液比例减压阀，使其按照预先设定的控制规律实现打桩船的吊锤绞车制动，避免落锤事故的发生。模糊控制的最大特点是，它能将操作者或专家的控制经验和知识表示成用语言变量描述的控制规则，然后用这些规则去控制系统。鉴于模糊控制在工程控制方面有许多成功的例子，因而本文提出用闭环模糊控制的方法来优化打桩船防落锤液压控制系统。论文详细讨论了模糊控制器的设计和该系统AMESim模型的建立过程，然后采用AMESim和Simulink联合仿真的方法对打桩船防落锤液压控制系统进行了仿真研究，最后对两种控制方案的仿真结果进行比较分析。从仿真结果可看出：两种方案都能解决打桩船打桩作业过程中的“窜桩”引起的落锤问题，但是采用模糊控制比预设控制规律的方法产生的制动冲击力要小，使得制动过程更加平稳、安全。 |
| 作者： | 林继钦 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张卫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
