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电液余度数字阀在船舶液压舵机系统中的应用研究
| 论文题名： | 电液余度数字阀在船舶液压舵机系统中的应用研究 |
| 关键词： | 余度技术;船舶液压舵机;换向阀改进设计;电液余度数字阀 |
| 摘要： | 船舶（包括商船、军舰和游船等）在经济社会发展过程中起着举足轻重的作用。本课题针对工作中发现的问题，主要进行了电液余度数字阀在船舶液压舵机系统中应用研究，设计出的电液余度数字阀在转阀功能失效时，能改为滑阀继续使用，以简化液压系统，提高舵机的可靠性和安全性。此外，电液余度数字阀的研制与应用，对于航空航天中的方向舵可靠性的提高无疑有着同样重要的意义。 第一章阐述了本课题研究对简化液压系统，确保船舶航行安全尤其是对潜艇、游艇等对舵机舱空间极为有限的特种船舶具有重要意义，并介绍了研究的主要内容。 第二章以大量的国内外文献查阅、调研为基础，研究了余度技术及其进展、余度技术的应用情况，从中寻找本课题的研究思路，为基于硬件冗余设计改进原有电磁换向阀系统打下了重要基础。 第三章对船舶液压舵机进行了研究。讨论了主要转舵机构的特点，分析了控制系统、舵机主液压系统的工作情况，综合了《国际海上人命安全公约》（SOLAS公约）和我国《钢质海船入级与建造规范》对舵机的要求。 第四章运用基于硬件冗余的容错控制方法，利用Solidworks、AutoCAD等软件，对传统换向阀进行结构改进，研究设计出双余度换向阀，给出了初步设计图，阐明了转阀和滑阀的工作原理，并对舵机液压驱动特性进行了分析。 第五章根据实船舵机相关参数，建立液压舵机的数学模型。通过采用Matlab软件中的Simulink软件包对船舶舵机的液压系统进行动态仿真，建立了船舶舵机系统的动态模型，验证了所建舵机数学模型的正确性与有效性；建立了余度阀控缸液压系统阶跃仿真模型，获取了系统动态阶跃特性，从而证明余度阀控舵机的响应满足舵机转舵速度要求。 第六章对本课题的研究成果进行了归纳总结，并指出课题进一步的工作内容与前景。 |
| 作者： | 胡启祥 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 阮健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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