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《华中科技大学》 2012年
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拖曳负载电液伺服系统研究

刘迎雨  
【摘要】:拖曳负载电液伺服系统是升沉补偿半实物仿真系统的重要组成设备,其功能是在实验室条件下模拟海洋船的拖曳系统在吊放作业过程中所受载荷,用以测试升沉补偿装置的性能。研制高性能的负载模拟系统能够缩减升沉补偿装置研制周期,降低其研制成本。 首先,根据功能要求和技术指标,提出系统的总体设计方案,同时完成了系统的参数计算和关键硬件选型。对系统关键零部件进行结构设计,实现了系统的整体硬件设计。 其次,建立系统的数学模型,分析了系统的开环和闭环频率特性,并提出PID校正的控制策略。根据校正策略对系统主动加载特性进行仿真分析,验证了系统主动加载特性经PID校正后满足技术指标。 接着,对系统的被动加载特性进行研究。消除多余力矩是系统被动加载工况必须解决的关键问题,本文通过对多余力矩的产生机理和特性进行分析,提出基于结构不变性原理的多余力矩消除策略,并设计出速度前馈补偿器。仿真结果表明,基于速度前馈补偿的系统被动加载特性满足技术指标。 最后,针对系统负载惯量时变的特点,结合模糊控制和PID控制设计了基于速度前馈补偿的模糊PID控制器。仿真分析表明,模糊PID控制器能够有效的克服负载惯量时变对系统被动加载特性的影响。 本课题对拖曳负载电液伺服系统进行理论研究,为系统的试验研究奠定了基础。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U661.7;TP271.31

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【参考文献】
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