电动光电复合缆绞车控制系统设计

电动绞车用于海洋仪器的吊放、回收以及信息传输,是海洋资源勘探和开发过程中不可缺少的设备。当仪器吊放海洋深度达到10000米以上时,缆绳的重量会远远大于设备的重量。针对用于设备数据传输的光电复合缆绳张力要求在一定的范围内,提出了一种电动绞车控制方案。该方案采用PLC控制核心,以交流伺服系统作为驱动单元,采用变频控制方法实现对绞车的变转矩恒张力控制。该控制系统具有运转精度高,稳定性好、机械和电气结构简单等优点,满足绞车在缆绳张力可控的条件下安全可靠运行。     

深海电动牵引绞车设计与缆绳张力控制

缆绳拖曳绞车是深海探测领域的必备装备。为改善拖曳绞车深海科考过程中由于海浪、洋流与母船运动引起的光电复合缆绳断裂、磨损、鼓缆等缆绳张力问题，设计一款新型电动双驱绞车，结构包括双驱动牵引绞车、排缆机构和储缆绞车等。其中，牵引绞车包括主驱绞盘和辅驱绞盘，通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力，克服了单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损弊端。绞车采用Profinet通信解决了串行通信抗干扰能力差的问题。采用光电复合缆绳进行带载收放试验，结果表明，相对于单驱动绞车，双驱动绞车能够有效防止缆绳磨损滑移，衰减张力的同时抑制张力突变，充分保护缆绳。     

基于反步滑模控制器的水下平台应急系统研制

介绍了水下平台应急系统的功能及组成。针对液压张力绞车速度伺服控制特性,提出了一种自适应滑模反步控制器。在建立的平台及液压绞车数学模型的基础上,详细论述了控制器的设计过程并对控制规则进行了分析。通过MATLAB软件对控制器进行了仿真,通过验证后得出:滑模控制比PID控制具有快速准确的跟踪且抖动小的优点。最后,通过水下平台及应急系统的物理试验,验证了水下平台应急功能。     

基于组态软件WinCC的深海绞车SCADA系统设计

在深海绞车收放缆绳过程中,缆绳张力受实时海况影响变化范围大,增加了电动绞车收放过程的危险系数。文章设计了深海绞车实时监控系统方案,方案采用Wincc作为监控核心,通过Profinet协议与PLC控制器通信,实时采集电动绞车的运行状态数据及报警信息,并与SQL数据库通信,把采集数据存储于数据库中。该方案既可以实时监控深海绞车的运行状态及报警信息,也可以通过访问数据库,查看深海绞车任一时段收放过程的数据,通过对数据的分析,为深海绞车的报警故障处理及控制方案的优化提供数据支撑。根据实际使用结果表明深海绞车SCADA系统设计合理、运行可靠,满足有关技术指标和使用要求。     

一种稳缆绞车控制系统设计与研究

为了提高海上吊装或风电场吊装,本文设计了稳缆绞车电气控制系统,采用西门子G120电动变频驱动,控制器选用西门子S7-1200。G120设置在转矩控制模式时,绞车工作于随动工况,使缆风绳处于恒张力状态。系统配置一个7英寸触摸屏,可以设置相关参数和显示缆绳张力。系统使用性能稳定,达到了预期效果。     

船舶海上拖航缆绳张力计算方法

拖带航行是船舶与海洋结构物海上航渡的主要方式之一。以3,000t级多功能渔船海上拖航为工程背景,说明船舶海上拖航缆绳稳态张力与极限张力计算方法。计算分析内容及相应结论为拖船与被拖船拖带结构/装置、拖带用缆绳等的设计提供合理参考依据,对确保海上拖带航行的安全性、可靠性具有一定意义。     

船舶系泊绞车电气故障分析与处理

正0引言系泊绞车是对船舶缆绳进行收放控制的船舶甲板机械,一般在船舶停靠港口、临时停泊、拖船拖带时使用,对于船舶安全至关重要。电动系泊绞车因其结构简单、工作平稳、便于维护,在船上得到广泛应用。1系泊绞车结构和电气控制原理1.1基本结构某船配备2台单筒系泊绞车,分别位于船首左右两舷。系泊绞车的基本结构见图1,绕线式三相交流异步电动机经由联轴器、减速箱、涡轮轴驱动卷     

25吨自动拖缆机可控硅控制装置

拖缆机系拖船的一种拖带机械。为保证航行安全,希望缆绳的张力不超过规定值:拉力过大时,应自动放出缆绳以减小张力;当拉力减小到一定值,则要自动收回放出的那段缆绳,以保证拖船与被拖物之间的距离。自动拖缆机具有这样的功能。自动拖缆机的控制方式,大多     

深海大吨位起抛锚拖缆机静态张力测量方法

考虑到深海起抛锚拖缆机进行拖带作业时,缆绳上静态张力因为波浪、潜流、风载等因素会实时变化,缆绳载荷超限会危及拖缆机甚至整船的安全,需要精确地测量缆绳上静态张力并在线监测与显示,使得缆绳载荷超限时,可及时采取应急释放等安全措施,提出制动组件紧边拉力反馈法测量缆绳静态张力,拖缆机试验表明此测量方法的误差较小,说明此测量方法适用于大吨位拖缆机缆绳静态张力的测量。     

水下管汇深水安装力学分析

近些年来随着海洋油气开采规模的扩大,水下设备逐渐被广泛应用到海洋油气开采和运输。通过研究水下管汇的两种不同深水安装方法（钻杆安装法以及绞车安装法）,得出管汇安装相关结论。基于钻杆以及缆绳的材料特性,建立两个理论模型分析并推导钻杆和缆绳在安装过程中的水平偏移以及轴向拉力的求解公式,并根据理论公式编写MATLAB程序。将程序计算结果与OrcaFlex软件模拟结果进行对比分析,验证理论公式的正确性。该理论方法将会对管汇深水安装提供一定参考价值。     

双体船尾压浪板伺服系统重复控制研究

为了解决WPC（穿浪双体船）尾压浪板的高精度位置控制问题,将重复控制应用在伺服系统中充当控制器,通过设计的重复控制PID控制器,使得WPC尾压浪板位置伺服系统具有高精度及鲁棒性好的特点,且具有较好的动态性能和稳态性能。针对PMSM（三相永磁同步电机）做了重复控制PID系统的仿真分析,并与常规PID控制作比较。仿真结果表明,重复控制PID控制可有效提高位置伺服系统精度,且使系统具有更强的鲁棒性,在动态和稳态性能方面都表现出较大优势。     

光电跟踪系统的伺服控制研究

通过对光电跟踪系统的伺服控制系统的研究,分析了常用数字PID控制算法在光电跟踪系统中应用的不足,提出了适用于光电跟踪系统的自适应的PID控制算法,试验表明自适应PID控制算法比数字PID控制器超调量小,调节时间短,提高了控制系统实时性和抗干扰能力.     

模糊自适应PID控制器及Simulink仿真实现

常规PID控制对非线性、时变系统的控制效果不是很理想,文章提出将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,即模糊自适应PID控制器,并结合实例在Simulink环境中实现了该模糊自适应PID控制器的仿真。仿真结果表明,该模糊自适应PID控制具有控制灵活、响应快和适应性能强的优点。     

永磁直线同步电机位置伺服系统的模糊PID控制

在分析建立永磁直线同步电机(PMLSM)的d-q轴动态数学模型的基础之上,提出了采用三环控制结构的永磁直线同步电机位置伺服系统,该伺服系统采用模糊PID控制方法.重点针对位置环的模糊PID控制器进行了分析设计,并利用MATLAB/Simulink进行了系统仿真.通过与传统PID控制器的仿真比较表明,所设计的模糊PID控制器能够显著提高位置伺服系统的动态响应性能.     

PID智能模糊自整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果,设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数,水位控制实验结果表明,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

PID智能模糊白整定控制器在SG水位控制中的应用

为提高蒸汽发生器水位控制效果，设计一种基于模糊控制原理的模糊PID参数白适应控制器，根据偏差和偏差变化率来实时调整参数，水位控制实验结果表明，这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果，明显改善了系统的动态性能和稳态性能。     

船舶可调桨螺距模糊PID控制器设计

针对柴油机驱动的船舶可调桨推进系统,从运动学和动力学角度建立与其适应的船桨系统、柴油机系统、调速控制系统和螺距控制系统的运动模型.同时运用模糊控制和PID控制理论,在Matlab仿真平台上设计可调桨螺距的模糊PID控制器,调试运行使之与可调桨动力性能相匹配,得到相应螺距偏差、偏差变化率和螺距控制输出量隶属度数据.通过仿真过程离线计算得到模糊控制器输出控制量查询表,从而设计完成可调桨螺距的模糊PID控制器.针对可调桨螺距控制,给定车钟指令信号和脉冲干扰信号.仿真实验结果证明,模糊PID控制器能有效避免可调桨控制跳动问题,且其控制速度、精度和灵敏度较传统PID控制器具有显著优势.     

网络控制系统诱导时延的自适应补偿研究

在网络控制系统中,网络诱导时延是造成系统性能下降甚至不稳定的基本因素.为了有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响,提出了一种基于BP神经网络补偿的自适应PID控制方法,在不改变已有PID控制器控制参数的情况下,实现了对网络时延的在线自适应补偿.仿真结果表明,与传统的PID控制器比较,该方法能有效补偿网络时延的影响.     

减摇鳍模糊参数自整定PID控制器设计及仿真研究

以船舶减振鳍控制系统作为对象，应用模糊控制理论，提出一种基于Fuzzy推理的PID参数自整定控制器，完成在线PID控制器参数模糊自整定的理论实现。并且在考虑船舶模型的非线性和不良浪向下，对系统进行了仿真。仿真结果表明，与常规PID控制相比，基于Fuzzy推理的PID参数自整定控制器，具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。     

波浪运动补偿稳定平台系统液压机构的仿真试验

利用Simulink仿真软件对该系统的液压补偿机构进行了仿真试验研究,并采用了PID控制、模糊控制和Fuzzy-PI复合控制三种控制算法进行比较。仿真结果表明,Fuzzy-PI复合控制的控制效果均优于常规的PID控制和模糊控制,是一种有效的控制算法;但系统还存在着一定的滞后,还需要改进。