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船用起重机和波浪补偿控制系统设计研究
| 论文题名： | 船用起重机和波浪补偿控制系统设计研究 |
| 关键词： | 船用起重机;舰船;海上补给;动力学仿真;PLC控制;波浪补偿 |
| 摘要： | 海上补给是提高海军战斗力的一项重要战术技术措施。性能良好、具有波浪补偿功能的船用起重机是舰船海上作业重要装置。船用起重机是工业机器人和起重机系统相结合的产物，它同时具有机器人和起重机系统的结构特点和工作方式，研究工作难度高。 目前龙门摇摆起重机已设计有横向防摇及纵向防摇装置，但是大多适应性差，不能适应恶劣海况条件下货物转载、打捞落水人员物品和收放救生小艇的需要。本课题分析了摇摆变幅龙门式起重机的原理，并对恶劣海况下的船舶姿态进行了分析，建立了龙门式变幅起重机和不同海况下的船舶姿态模型，仿真分析不同情况下起重机的响应情况。 首先分析了船用起重机结构原理，分析设计了变幅机架液压系统原理图、起吊绞机液压系统原理图和波浪补偿系统液压原理图，并分析了其工作原理。建立变幅起重机的变幅及起吊液压系统模型，并对模型进行仿真分析。然后，建立不同海况下船舶的运动模型，分析船舶的运动规律，并分析波浪补偿装置对起重机的影响。建立无波浪补偿时起重机系统动力学模型，对不同条件下货物运动进行仿真，分析了补给船运动、起重机的不同位置、起重机臂倾角和吊绳长度对货物补给过程中货物箱运动的影响，为波浪补偿系统设计提供必要的依据。通过动力学仿真计算，得到了由于海浪引起船舶的横摇、纵摇、升沉运动对起重机性能的影响。在货物箱下降过程中，当系统摆动频率接近纵摇和横摇频率时，拉力和货物箱摆动幅值增大，影响了起重机的正常工作，必须采用波浪补偿消减摇摆幅值。 最后，采用PLC控制技术设计龙门式变幅起重机的控制系统方案，进行了电气控制系统的设计和控制程序的设计。 |
| 作者： | 方晓旻 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘胜;洪和平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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