基于液压缸压力及鳍角反馈的减摇鳍升力控制

【摘要】： 当船舶在海上航行时,会受到许多因素的影响,比如海浪、海风以及海流,因此会产生各种摇荡,其中影响最大、摇摆最显著的是横摇。如果横摇过大,会影响船舶的适航性和安全性,而且也不利于货物的固定和成员的舒适性。如果军舰遇到剧烈的横摇,更是会影响舰载机的正常起降甚至使火炮无法精确瞄准,导致战机的延误而在战场上处于被动地位。由于这些原因,减小船舶的横摇就显得尤为重要。 升力控制减摇鳍从最初设计开始到现在己经经历了四十多年,但是由于升力控制需要实时检测鳍轴上的升力,比鳍角检测要困难得多,还有许多技术难点没有得到解决,升力控制减摇鳍始终没有得到推广应用。 一直以来,人们都在寻找更加方便实际的减摇鳍升力测量方法。本文从以上背景出发,对减摇鳍系统进行了研究,设计了一种通过减摇鳍鳍角和转鳍液压缸压力来代替升力传感器间接测量升力的控制方法。与传统升力控制减摇鳍中所应用的升力传感器相比,液压缸中的压力传感器安装维护更加方便,无需对船舶进行大规模的改装;而且避免了升力传感器的设计、整定等步骤所带来的困难和误差。 与传统升力控制的仿真结果显示,在任何遭遇角的情况下,本文所设计的控制系统的减摇效果都不如传统的升力控制减摇鳍的减摇效果。但是本文为升力控制减摇鳍的设计开拓了一个新的方向。