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拖轮液压拖缆机负荷控制系统的研究
| 论文题名： | 拖轮液压拖缆机负荷控制系统的研究 |
| 关键词： | 拖轮;液压拖缆机;负荷控制系统;模糊控制 |
| 摘要： | 进入21世纪，海洋逐渐成为全球石油勘探的重要领域，更多地从海洋开发石油，已成为中国石油发展的新战略之一。三用拖轮是海洋石油开采的重要参与者，目前国内三用拖轮的液压拖缆机还是采用手动操作，没有对液压拖缆机的参数进行实时监控，存在安全隐患。因此，可以在原来的控制系统基础上进行一些改进，嵌入一种具有自动释放缆绳、液压油温度自动调节和缆绳张力过载自动保护功能的负荷控制系统，以提高拖缆机的自动化程度和安全性能。 本文分析了液压拖缆机结构组成及工作原理，建立了拖缆机电液速度伺服系统的数学模型。针对被控对象具有大滞后、非线性的特点，控制方法选用模糊控制算法。 拖缆机负荷控制系统采取了上下位机结构。上位PC机采用VisualBasic软件编写负荷控制系统的监控界面。在监控界面上可以直接操纵拖缆机，另外监控界面具有实时显示拖缆机的工况参数、参数越限报警以及修改参数报警上下限、修改串口通信参数的功能。 下位机采用单片机，完成拖缆机工作参数的采集和显示，同上位机进行串口通信，以及输出对拖缆机的控制。根据实现功能将下位机硬件分为A/D转换电路、LCD显示电路、串口通信电路、输出控制电路。下位机软件采用C语言编写，软件程序采用模块化结构，按硬件实现的功能编写程序模块。并依据Mamdani算法离线计算得到模糊控制表，设计了模糊控制算法程序。 使用MATLAB软件设计液压拖缆机模糊控制系统的仿真模型，对仿真模型进行阶跃信号、方波信号、正弦信号的响应试验；并且引入干扰信号，观察控制器抗干扰的性能。仿真结果表明模糊控制应用于本系统具有无超调，稳态误差小，稳定性好以及对模型的适应性强的特点，可以满足系统的稳定性要求。 |
| 作者： | 李技云 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 汪滨琦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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