文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
船舶减摇鳍电驱动系统设计研究
姓名:庞强
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:刘胜
20061201
要摘传统的减摇鳍伺服系统一直是电液伺服系统,但由于其存在着价格高、体积大、密封器件易老化、漏油、维护不方便等缺点;年代以后,随着电力电子技术和微控制技术的迅猛发展,交流伺服广泛的应用于工业、国防等各个领域,在相当广的范围内取代了液压伺服系统。时至今日,已经成为伺服系统的主流趋势。交流伺服系统具有结构简单、控制方便、价格低且可靠性高等特点,它的研究开发将促进减摇鳍在一些中小型船舶中的应用。本文对减摇鳍的负载和电机转动力矩进行了估算,依据减摇鳍特性和设计指标的要求,以异步电机矢量控制技术为理论基础,设计了电流环、速度环、位置环三闭环减摇鳍电伺服控制系统。针对减摇鳍电伺服系统中制器参数固定,不能在线修正,对复杂海情适应性差等缺点,研究讨论了自调整模糊控制器,对位置环控制器的比例因子进行在线修整。基于软件,对有义波高分别为,,和遭遇角分别为。、簿胖智榭龅暮@私辛朔抡妫魑O低车娜哦淙耄环直鹨源车牡液伺服系统和矢量控制电伺服系统以及加入模糊控制器改进后的电伺服系统作为随动系统,对船舶减摇鳍控制系统进行仿真,最后对仿真结果进行了统计。统计结果表明:异步电机矢量控制的减摇鳍电伺服系统能够以较快的响应速度、较小的动态误差跟随鳍角给定的变化,可以获得良好的船舶减摇效果,验证了电伺服系统的正确性和有效性。与传统的电液伺服系统相比,电伺服系统具有更好的减摇效果,加入模糊控制器改进后,增强了系统对各种海情的适应性,使整体减摇效果有了进一步的提高。关键词:减摇鳍;矢量控制;模糊控制;伺服系统;船舶横摇哈尔滨工程大学硕士学位论文
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趁。垄幺哈尔滨工程大学学位论文原创性声明。甏踉隆倘体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:期:日
第滦髀船舶减摇鳍电驱动技术的发展概况船舶减摇鳍装置用于将鳍由船舷伸到海中,利用它从水流中获得的交替变化的升力,使船舶复原,以便减少船体横摇。由于流体动力学,海洋学和自动控制学等领域所取得的成就,以及实际使用中积累的经验,船舶减摇鳍装置发展很快,应用也很普遍,己成为稳定成熟的产品。减摇鳍经过了六十年的发展,己广泛应用于各种船舶,它的理论研究也己非常深入。,并装于日本的“莫桑、玛鲁”号内燃机上,经装船试验得到了良好的减摇效果。年英国的布朗兄弟公司设计的减摇鳍成功地应用到一艘吨的海峡渡轮,从此减摇鳍得到了广泛的应用。目前许多国家的海军的中高速舰船,许多商船和其它船只都装有减摇鳍。其中国外较著名的研制生产减摇鳍的公司有英国的布朗兄弟公司,美国的公司,西德荆⒐つ峁镜取5つ嵋徊祭室籄型减摇鳍装置年第一次安装于英国运输公司的火车渡船“苏格兰公主”号上,此后己有许多舰船安装或订购丹尼一布朗一图跻△⒆爸茫年至年陆ㄔ斓牡つ嵋徊祭室籄型减摇鳍装置就达嗵祝挥秩美国的公司于年研制了折叠转动收放式减摇装置,装于美国商船“玛丽波莎”号和“蒙脱莱”号上。减摇鳍采用带襟翼的鳍,提高升力系数,用固定在机壳上的滑动机构驱动襟翼,使其为鳍角的卜倍,减少驱动鳍运动的功率。我国在年代初开始研制减摇鳍,目前由哈尔滨工程大学和中船总研究所设计了几个系列的减摇鳍装备到了各种军船和其它船舶。哈工程大学于年略诠谑状瓮瓿闪思跻△⒃硌奶ḿ苁匝椋璞讣捶⒋罅造船厂装艇。同年略诖罅屯:S蚪辛硕啻魏J裕〉昧丝上驳某果。年在国内第一次完成减摇鳍生摇机设计海况下的减摇试验,取得了%以上的减摇效果,获得海军和参试单位的好评。年,图跻△⒊为国内第一次被海定委批准设计定型的减摇鳍并立即进行转厂生产。年起为某型艇研制图跻△ⅲ⒃晖瓿闪四承图跻△⒑I鲜匝椋哈尔滨工程大学硕士学位论文
使得长期阻碍变频调速技术推广应用的关键问题——如何构成经济、可靠的海定委在国内第二次批准设计定型。年起为某型舰研制图跻△ⅲ在国内首次采用二对固定式鳍。年海试获得成功,减摇效果高达%,被海定委在国内第三次批准设计定型。哈工程大学已有鱿盗鲂秃诺减摇鳍装备舰艇嗨遥懿翟冻谠!2范懒⒒蛩娼⑼С隹谔┕巴基斯坦、斯里兰卡、坦桑尼亚等多个国家。近几年,在军