气囊支撑浮筏隔振系统姿态控制研究

将气囊隔振器应用于舰船浮筏隔振装置,通过控制气囊充、排气可实现浮筏的姿态调整。目前以气囊工作高度为指标的控制方法,存在各个气囊压力分布不均和调节过程振荡的问题,针对该问题提出一种基于气囊工作高度、实际压力与最优压力偏差的浮筏姿态控制策略。将调整分为高度调整和水平姿态调整2个阶段:首先采用模糊控制快速将输出轴调整到对中高度,然后以"高排低充"的策略精确调整浮筏水平姿态。试验结果表明,该控制策略能更加快速、平稳、精确地调整浮筏姿态。     

大型气囊隔振装置控制方案比较分析

对气囊隔振装置的压力分布进行了分析,以气囊压力分布的方差最小为约束条件,在保证气囊隔振装置的高度的控制精度前提下,实现压力优化分布,将多气囊分组连通进一步简化系统优化压力分布,通过压力传感器比较理论压力与实际压力值,对气囊充气,直到满足额定工作高度。     

数控对中系统在大型船舶环段合拢中的应用

数控对中系统采用工业计算机和可编程控制器ADAM5510组成控制网络,通过控制油缸顶举运动和小车的行走运动,实现立体分段位姿调整和高精度对中。此系统能够对特大型船舶总段进行快速精确的姿态调整与合拢,缩短建造周期,提高经济效益。该系统操作安全、推力大、对中精度高、工作稳定可靠。     

大型沉箱气囊顶升及出运施工技术

针对某矿石码头大型沉箱体积大、超重、既有沉箱预制台座限制、无法采用传统方法用气囊一次性顶升的问题,采用不同时顶升的新方法——通过调整沉箱底部气囊充气压强,可以实现沉箱的前后交替顶升。该方法中气囊不用全部处于超高压状态,可以较快速达到气囊充压要求,对充气设备要求不苛刻,施工更易操作、更安全,可为大型沉箱施工提供借鉴。     

船舶气囊下水的理论与实践

<正>3.4.6气囊在下水过程中压力的变化3.4.6.1气囊压力测试在下水过程中气囊既不充气也不放气,但由于船体行进一段距离后,各个气囊与船体的相对位置发生了变化,船底离开地面的高度和船体纵倾姿态都发生了改变,导致气囊内部压力也产生了变化。因此为了掌握气囊压力变化规律,有必要对其进行实船测试。浙江工业大学把无线遥测压力仪表装在气囊上(图80),对几艘实船后部气囊的压力做了测     

船舶气囊下水工艺中气囊承载性能影响因素分析

根据气囊承载形状变化规律,基于目前通用的假设条件归纳出船舶气囊下水工艺中气囊承载能力计算模型,分析影响气囊承载力相关因素。发现气囊承载力与气囊初始压力和工作高度密切相关;通过模型分析,设定合适初始压力与降低工作高度可提高船舶气囊下水的安全性。研究成果可供船厂在制定合理的船舶气囊下水工艺方案时参考。     

一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法

针对气囊隔振器爆破压力参数所需试验工作量较大且成本较高的问题,以某型JYQN气囊隔振器为例,建立气囊隔振器有限元模型,并分别得出气囊承载特性曲线和帘线拉伸强力特性曲线。对比承载特性试验曲线结果表明,仿真模型精度较好。通过Weibull分布对芳纶帘线断裂强力试验数据进行分散性拟合,将帘线断裂强力期望值代入帘线拉伸特性曲线,得到气囊隔振器预测爆破压力。通过气囊隔振器爆破压力试验验证预测结果的精度,结果表明,结合帘线拉伸特性曲线和帘线断裂强力建立的气囊隔振器爆破压力预测方法精度较高,该方法可用于JYQN系列气囊隔振器爆破压力的预测。     

一种新颖的电子控制喷油装置

本文叙述了应用于船舶柴油机上的一种先进喷油系统。系统使用的油泵元件类似于现在常用的喷油尖，但它是靠单独的电磁控制阀而不是靠住塞螺杆和油口实现回油和充油功能。该控制阀提由装在喷渍泵元件上的快速电磁装置促动的，阀的开闭顺序由电气控制，因此，可以根据曲柄角、柴油机负载和喷油速度调整射定时，解决了将可变喷射定时控制与大量提高喷射压力结合起来的难题，从而大大改善了燃烧效率和耗油量问题，并保证了柴油机的最佳工     

基于交叉耦合的浮筏举升系统模糊PI同步控制

针对某浮筏电液举升系统多缸运动同步控制问题,基于阀控液压缸的位置伺服系统数学模型,采用交叉耦合模糊PI同步控制方式,设计了一种形式简单的四缸同步控制策略,仿真与实验结果验证了该控制方法的有效性。与传统的"等同式"PID同步控制策略进行的对比结果表明,本文提出的控制策略具有较高的同步运动精度和较强的鲁棒性。     

UUV航迹跟踪的双闭环Terminal滑模控制

针对模型参数不确定及存在外界海流扰动情况下全驱型无人水下航行器(UUV)的航迹跟踪问题,提出了一种双闭环Terminal滑模控制方法。首先,为了防止UUV位置和姿态跟踪控制出现超调量过大的问题,在外环中引入位置和姿态负反馈,设计了UUV的参考速度作为镇定UUV位置和姿态跟踪误差的虚拟控制律。然后,在内环中将虚拟控制律作为跟踪目标。考虑到传统滑模控制会出现"抖振"现象,采用Terminal滑模控制方法,在消除"抖振"的同时,使滑模面上的速度跟踪误差在有限时间内收敛到稳态。最后,运用Lyapunov稳定性理论证明了该双闭环Terminal滑模控制系统的稳定性。仿真结果表明,该控制方法能够实现UUV对空间航迹的精确跟踪。     

减小筏架变形的浮筏气囊系统设计

大型船用浮筏气囊隔振系统容易产生弹性变形,不仅会导致筏上设备产生相对位移,危及设备运行安全,还会造成气囊载荷分布不均,降低控制系统对复杂工况的适应性。本文建立某船舶浮筏隔振装置模型,提出一种基于位移参数识别的筏架弹性变形判别方法,并根据此方法分析设备分布和气囊支撑方式对筏架弹性变形和控制系统的影响,最后在试验平台上进行验证。研究成果可为浮筏气囊系统设备分布和气囊布置方案设计提供新的思路。     

气囊隔振装置姿态控制研究

以空气弹簧隔振系统为应用背景,通过简化建立设备的姿态描述模型,将设备的姿态控制简化为三点控制问题,提出了控制策略.理论分析和试验结果表明,该方法可有效控制设备姿态,满足精度和使用要求.     

水下爆炸作用下船舱浮筏系统的冲击响应试验研究

设计了船舱浮筏系统的水下爆炸试验装置，测试了浅水域中爆炸的水下爆炸载荷，分析了存在结构反射时的冲击波和气泡脉动压力的幅值、比冲量和能量密度，指出以低频成分为主的气泡脉动压力，对舰船设备隔离系统的冲击响应产生重要的作用。并对水下爆炸载荷作用下船舱浮筏系统的冲击响应进行分析，其结果对于研究舰船设备的抗冲击性能具有参考价值。     

船舶辅机的隔振设计及船体耦合振动分析

为了减小船舶的振动与噪声,对某船用空压机组进行了浮筏隔振装置的设计,其中包括隔振参数的确定以及筏体结构的设计等。通过建立隔振系统的有限元模型,分析了该系统的动力学特性,包括振动模态、振动传递率以及对于冲击的响应。为了揭示实船隔振系统的规律,将空压机组浮筏装置的有限元模型拓展到全船,分析了隔振装置装船后的耦合振动模态,讨论了船舶结构的振动对浮筏系统隔振效果以及冲击响应的影响。在此基础上,探讨了提高船舶辅机浮筏隔振系统动力学性能的途径。     

浮筏隔振效果评定的矢量四端网络参数方法与试验研究

将矢量四端网络参数计算方法引入到浮筏隔振系统隔振效果评定中。把浮筏隔振系统分解成若干子结构,在每个子结构内建立输入输出的矢量四端网络参数矩阵,利用试验测试导纳数据,计算得到了浮筏系统各个层面的振动响应特征参量,采用功率流振级落差评定了浮筏隔振装置的隔振性能。计算结果与试验结果对比表明:所采用的计算方法合理,可以准确预报浮筏隔振系统的振动能量传递,为实际浮筏隔振效果评定提供了一种工程计算方法。     

一种新型潜艇浮筏的前馈模糊控制策略

本文针对带有电流变液智能阻尼器的新型浮筏装置提出了一种前馈模糊控制策略.根据对浮筏上动力装置的振动激励信号的主频特性分析,运用模糊控制器来对各个主频进行加权,得出最优的控制电压来对阻尼器进行控制.实验结果证明,这种控制策略控制下的浮筏隔振系统的隔振效果要远远好于传统的最优被动浮筏隔振系统.     

浮筏隔振系统隔振性能优化设计研究

建立了板式浮筏隔振系统有限元模型,用有限元直接法计算了隔振系统对动力学激励的加速度响应,以中间筏架各局部厚度为设计变量,以中间筏架重量为约束,以减小弹性基础振动、增加振动隔离为目标建立了优化数学模型,用可行方向法实现了隔振系统的优化设计。实例结果表明,隔振系统的优化设计可在筏架重量不增加、通过重新分布筏架的重量就可以减小基础的振动,增加浮筏系统的隔振性能;优化后基础的振动显著降低,极大地提高了隔振系统的隔振性能。     

浮筏系统结构参数的功率流灵敏度分析

浮筏系统已经大量地应用在舰船动力装置的减振降噪中，本文介绍了一种浮筏系统功率流灵敏度的分析方法，利用有限元法，将浮筏系统离散为一个个有限单元的集合，在动态分析的基础上，求得系统在所要求的激励点和基础响应点之间的功率流对给定参数的灵敏度。为浮筏系统的设计提供了有用的信息。     

快速排载系统空压机组节能控制策略仿真

半潜式起重平台的快速排载系统中空压机组为工频和阶梯式集群运行方式,对其进行变频改造和集群控制策略的仿真优化研究,挖掘节能潜力,具有重要意义。在对快速排载系统的工作原理进行介绍并建立其数学模型的基础上,提出空压机自适应模糊PID变频控制策略和工-变频联合的集群控制方案,建立快速排载系统仿真模型并设计了典型工况仿真实验。仿真结果表明在保证平台安全作业的时间约束前提下,所提出的控制策略能够实现快速排载系统节能运行。     

不同阻尼情况下减振浮筏振动响应计算研究

提出一种计算减振浮筏系统振动响应的方法，建立浮筏系统力学模型，研究阻尼对系统响应的影响，并以一实际浮筏系统为例，分别使用振型叠加法与数值积分法计算了位移，速度响应及传递至基础的力、所得结果完全一致。