收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

船舶减摇水舱试验装置理论及试验研究

曲家文  
【摘要】: 本文是结合国家“211”工程重点投资建设项目“船舶减摇水舱试验装置”的研制工作进行的,对船舶减摇水舱试验装置的设计和实现及相关的理论问题进行了深入分析和研究。 船舶减摇水舱试验装置是一专用综合系统,目前在国内还没有如此功能规模的试验装置。为了更方便地试验减摇水舱性能,作者设计了两自由度减摇水舱试验台架。该试验台架能够模拟船舶的横摇运动和横荡运动,试验台架的转动惯量、阻尼力矩和恢复力矩可调。海浪作用于船舶的横摇力矩和横荡力分别由两套电液伺服系统模拟。两套电液伺服系统均使用流量电液伺服阀(采用外供油方式),其中模拟横摇力矩的伺服系统采用齿轮齿条摆动液压油缸,配有扭矩传感器,模拟横荡力的伺服系统采用双出杆液压油缸,配有一个位移传感器。 为了能更好的模拟海浪作用于船舶的横摇力矩和横荡力,选取了电液伺服阀、齿轮齿条摆动液压油缸、双出杆油缸、位移传感器和扭矩传感器的型号,建立了电液力矩伺服系统和位置伺服系统的传递函数模型,求取了系统参数,并对系统进行了仿真研究。另外,作者建立了减摇水舱的数学模型,对“船舶—水舱”系统方程进行了求解和仿真,同时还研究了极点配置、PID控制、神经网络PID控制在所设计的电液力矩伺服系统中的应用,仿真结果表明几种控制策略是有效的。 考虑到系统的可实现性,利用了增量式数字PID控制器,设计了电源板、伺服放大板和信号调理板,对硬件电路和传感器进行了标检和调试。实际运行结果良好。 针对试验台架设计了以微机为中心的监督控制系统,该系统可以实时输出代表规则波和不规则波海浪作用于船舶的横摇力矩和横荡力的电压信号。另外,系统可以对传感器检测的试验数据进行采集和分析,并在屏幕上动态实时地产生试验结果。 最后论文作者利用所设计的水舱试验台架对规则波作用下的船舶横摇、横荡运行和不规则波下的横摇运动进行了试验,并对被动式减摇水舱模型的减摇性能进行了试验研究。试验验证了被动式减摇水舱的减摇机理,为将来实船装备减摇水舱提供了试验数据。 该套试验装置于2001年6月顺利地通过了国家“211”工程验收。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U664

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈俊;;基于船舶舱盖修理修复中的水密性试验探讨[J];科技资讯;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马洁;船舶运动姿态预报与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 唐美艳;舰船摇摆台横荡运动控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 郭来军;鲁棒控制理论在船舶摇摆台系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王仁康;刘家新;杨克俭;;工程船舶横摇水动力系数试验与计算[J];船舶工程;1987年03期
2 杨燮庆,沈永红,刘燕斐;国外测量船技术现状及其发展趋势[J];船舶;2000年03期
3 曲广善;我国渔船的发展与展望[J];船舶;2000年04期
4 沈华,王少新,黄鼎良;超浅吃水箱形工程船横摇及减摇研究[J];大连理工大学学报;1998年01期
5 黎亚元;周平;;一种采用低阶模型的MRACS的新方法及其在非线性液压伺服系统上的应用[J];机床与液压;1991年01期
6 丁国锋,岳平生,王孙安,林廷圻;基于精确线性化的液压伺服系统滑模控制[J];机床与液压;1996年03期
7 黄献龙,战兴群,李晨光,赵克定;阀控非对称缸力伺服系统中两腔油压变化的分析[J];机床与液压;1998年06期
8 陈建安,戴冠中,徐乃平;学习控制技术·方法和应用的发展新动向[J];控制理论与应用;1999年01期
9 邱宏安;随机海浪模型的建立及仿真分析[J];系统仿真学报;2000年03期
10 陈翰馥;控制理论的现状及对它的期望[J];信息与控制;1994年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王幼民;溢流阀动态刚度最优控制[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
2 王幼民;电液伺服阀结构参数优化[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期
3 杨连军,腾勤,陆伟;在单片机微机控制系统中实现 PLC 与 MNC 的混合控制[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年03期
4 赵紫静;吴建民;;浅议PID控制在温度控制系统中的应用[J];安徽农业科学;2008年21期
5 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
6 梁万用;王凯;;蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计[J];安徽农业科学;2009年19期
7 黄玉洁,赵晓杰;双线性系统的含义及其特性[J];鞍山师范学院学报;2005年02期
8 鲍雅萍,成兰;在干扰信号作用下稳态误差的分析计算和校正方法[J];安阳大学学报;2002年04期
9 赵建周;韩庆妙;;基于旋转变压器/自整角机的轴角检测电路设计[J];安阳工学院学报;2008年02期
10 夏小威;廖振良;;仿生智能算法在突发环境污染事件应急响应中的应用[J];环境科学与管理;2010年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 邓忠华;李曦;;固体氧化物燃料电池电特性的建模和控制设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 邓忠华;李曦;叶小萌;;凹版套色印刷系统的模型控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 高亚辉;杨刚;臧军;;航空发动机液压执行机构模型时域辨识方法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 关翔;;新疆某选厂破碎自动控制系统的改造[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
6 何杰;罗锡文;胡炼;张智刚;;电动船外机自动转向控制系统设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
8 吴剑国;李玉芬;;限制水域船舶气囊下水的动力学分析[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
9 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;不规则横浪中船舶大角横摇的非线性动力学分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
10 陈龙祥;蔡国平;;柔性悬臂梁的多时滞最优控制[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李高云;大型船舶航向/航迹智能容错控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 潘胤卓;舰炮自动化弹库交流伺服系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴鑫;舰载机自动着舰控制系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘鹏;直流蒸汽发生器压力控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王思研;变形鳍在低航速下升力建模与控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 赵淑香;零航速下减摇鳍的运动规律与能量优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张杰;近水面作业的机器人综合减摇机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 韩洪祥;船舶直驱式容积控制液压舵机系统的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨承恩,贾欣乐,毕英君;一种用于减摇的多变量自动舵控制器[J];船舶工程;1998年05期
2 赵希人,彭秀艳,沈艳,谢美萍;舰船运动极短期建模预报的研究现状[J];船舶工程;2002年03期
3 张虹,梁利华,李国斌;横荡对被动式减摇水舱运动的影响研究[J];船舶工程;2004年03期
4 朱文谱,陈碧云,胡震;船舶运动自适应TAR模型预报方法[J];船舶力学;1998年04期
5 杨燮庆 ,刘友勤;国外火车渡船技术现状及在我国的适用性探讨[J];船舶;1993年01期
6 张富明,王英;船舶的横倾平衡系统[J];船舶;1997年04期
7 杨燮庆,沈永红,刘燕斐;国外测量船技术现状及其发展趋势[J];船舶;2000年03期
8 曲广善;我国渔船的发展与展望[J];船舶;2000年04期
9 许可建,刘维亭,朱志宇,张冰;船舶减摇控制方法综述[J];船舶;2004年05期
10 顾洁;可控式被动减摇水舱和主动抗横倾系统相结合的原理和应用[J];船舶;1995年06期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 张银炎;[N];中国船舶报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 郭大勇;减摇水舱台架试验及仿真方法研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
2 赖志昌;U型减摇水舱及试验摇摆台实验研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 张虹;可控被动式减摇水舱仿真及试验研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 赵为平;大型水面舰艇综合平衡系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 沈艳;神经网络理论研究及在舰船运动预报中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩瑞珍;PID控制器参数模糊自整定研究[D];浙江工业大学;2002年
2 陈岩;计算机控制位置伺服系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2003年
3 张媚;电液伺服系统实时控制与先进控制方法的研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 郑勇斌;减摇水舱试验台架及横摇和横荡运动实验研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 董继学;具有引导变量的多层递阶方法在八五五农场天气预报中的应用[D];黑龙江大学;2003年
6 林守利;随机海浪作用下船上物体保持水平的预测控制研究[D];沈阳工业大学;2003年
7 于立君;船舶减摇水舱试验台架横摇运动的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 杨鹏;水舱试验摇摆台位置系统控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 李慧忠;基于PLC的电液伺服稳定平台控制研究[D];浙江大学;2006年
10 邹俭平;双轴电控摇摆台的研制[D];合肥工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 马维良;焦侬;贾正余;韦彬;;船舶减摇水舱控制技术现状与展望[J];船舶工程;2011年06期
2 尤方骏;;用神经网络控制减摇鳍[J];船舶工程;2012年S2期
3 米洁;郑孝;马洋洋;;医用自动平衡床设计及动态特性分析[J];机械设计与制造;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 潘立鑫;水下机器人近水面横遥减摇控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张长斌;基于灰色系统理论的滑行艇运动姿态预报研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
3 任刚;船体分段三维测量及对位系统控制策略研究[D];大连理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孙凌丽;船舶运动的风浪影响建模与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱偲;动态海洋环境仿真中的若干关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 常进;带T型翼的穿浪船运动姿态控制系统(RCS)研究[D];武汉理工大学;2012年
4 房希睿;舰载捷联惯性导航系统平台虚拟仿真实验环境的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 刘翔;舰载光电跟踪视轴稳定技术[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2013年
6 崔瀚钰;基于无模型自适应控制的足球机器人目标追踪系统设计[D];北京交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯铁城;;在冲击外力矩作用下的横摇运动[J];船舶工程;1983年04期
2 曲广善,季晖;拖网渔船的经济寿命[J];大连水产学院学报;1992年04期
3 梁化楼,戴贵亮;人工神经网络与遗传算法的结合:进展及展望[J];电子学报;1995年10期
4 乔长阁;用于数字式细胞神经网络设计的学习算法[J];电子科学学刊;1997年03期
5 张纬康;;水面舰船随浪稳性初步探讨(二)——关于参数共振问题[J];海军工程学院学报;1985年03期
6 王占林,裘丽华;差动缸液压伺服系统的研究[J];航空学报;1988年02期
7 王占林;;对多变数电液伺服系统的交联干扰与负载变动的补偿[J];机床与液压;1985年02期
8 周旭东,王国栋;双向规划小脑模型神经网络CMAC学习控制[J];控制与决策;1997年02期
9 廖俊,林建亚,任德祥;模糊神经网络快速学习算法的研究[J];控制与决策;1997年05期
10 章云,杨宜民,毛宗源,周其节,徐建闽;一种广义模糊神经网络的参数解耦学习算法[J];控制与决策;1997年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚慧丽;;渔船上使用减摇水舱经济效益的评估[J];中外船舶科技;1994年03期
2 邬明川;;对国产槽型减摇水舱的看法[J];船舶工程;1983年05期
3 赖志昌,曲家文,金鸿章,李国斌;减摇水舱固有频率的选取新方法[J];应用科学学报;2002年02期
4 张虹;姜德龙;梁利华;李国斌;;减摇水舱试验装置研究[J];机床与液压;2009年12期
5 姜德龙,孟亚男,施云贵,张桂琴;主动式减摇水舱控制器的设计[J];吉林化工学院学报;2003年01期
6 董玉民;;INTERING减摇水舱[J];机电设备;1992年01期
7 金鸿章;张宏瀚;贲成华;;船舶双水舱减摇系统设计与仿真研究[J];哈尔滨工程大学学报;2008年03期
8 于立君;金鸿章;王辉;梁利华;;台架—水舱减摇装置阻尼系数仿真[J];应用科学学报;2007年05期
9 鲍海阁;周佳加;张宏瀚;徐健;;基于模型预测的主动式减摇水舱约束控制[J];船舶工程;2010年06期
10 杨民;;航行状态下减摇水舱减摇能力仿真研究[J];自动化技术与应用;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 贾正余;黄宇;;可控式U型被动减摇水舱的减摇效果[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 记者 严风华;七○四所推出新型减摇水舱[N];中国船舶报;2009年
2 贾正余 张华;七○四所打破国外减摇水舱技术垄断[N];中国船舶报;2009年
3 记者 张银炎;可控式被动减摇水舱将装上国产物探船[N];中国船舶报;2009年
4 陈惠玲;“海洋六号”将落户广东[N];广东科技报;2009年
5 本报记者 陈惠玲 田雪莲;中国海洋地调再出发[N];地质勘查导报;2009年
6 记者 张媖;上船公司踏上海工发展新起点[N];中国船舶报;2011年
7 钱浩 韩龙;七○八所设计最先进海监船下水[N];中国船舶报;2011年
8 记者 张银炎;我国首套伸缩收放式减摇鳍研发成功[N];中国船舶报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈放;鳍水动力应用及鳍和水舱综合减摇系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 孙伟;船舶U型减摇水舱控制系统设计及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 于立君;船舶减摇鳍/减摇水舱综合减摇试验装置研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 宋吉广;基于升力反馈的全航速减摇鳍研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 宋杨;船舶减摇无模型自适应控制技术研究[D];大连理工大学;2013年
7 王帆;零航速减摇鳍仿生机理及控制关键技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安震;可变周期减摇水舱阻尼板结构及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 谢广东;船舶减摇水舱舱液振荡周期和阻尼特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 陈欣歆;减摇水舱嵌入式控制系统的设计与开发[D];浙江大学;2014年
4 金萌;基于CFD的减摇水舱阻尼隔板设计与船舶横摇模拟[D];武汉理工大学;2013年
5 Redhouane Abbad;船舶减摇水舱试验台不同控制策略的比较研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 张松涛;减摇水舱优化设计及试验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 杨延涛;8000KW海洋救助船减摇水舱工程设计研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 石敬;减摇水舱优化设计及控制研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 杨鹏;水舱试验摇摆台位置系统控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 綦志刚;减摇鳍在零航速下升力的研究及仿真[D];哈尔滨工程大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026