机电作动器驱动转鳍机构的设计

以现有GJB 2860-97型号转鳍作动器为背景,设计一种驱动转鳍机构的大功率机电作动器。阐述了从结构设计到建模仿真的整个过程,对机电作动器进行详细的集成化设计,分别利用Solidworks及ANSYS软件对机电作动器进行建模仿真,为减摇鳍转鳍驱动机构的全电改造提出了一套设计及建模仿真分析方法。     

减摇鳍转鳍机构的动态性能分析

首先介绍了减摇鳍的作用及控制原理,接着以前收式减摇鳍转鳍机构为研究对象,建立了机构的数学模型,分台架试验及实船使用这两种工况分别导出其传递函数,深入分析了这两种工况下机构的动态性能,给出了提高机构动态响应性能的途径.并对系统进行了计算机仿真.仿真结果表明,转鳍机构的动态性能可满足减摇鳍的使用要求.     

船舶减摇鳍动态负载研究分析

减摇鳍是一种降低舰船横摇运动,提高舰船航行稳定性的有效装置,其基本组成部件包括鳍结构、驱动装置和电气控制系统3部分。为了使减摇鳍的减摇作用最大化,研究减摇鳍的动态负载响应和水动力特性有重要意义。本文建立了船舶横摇的运动学模型,在其基础上开发了船舶减摇鳍电液负载仿真试验平台,并进行了仿真试验平台的性能补偿设计和船舶减摇鳍的动态负载响应仿真。本文有助于提高减摇鳍的流体力学特性,改善减摇鳍的设计水平。     

船用新型电液式激振器动态特性仿真研究

船用新型电液激振器能有效地模拟和分析船舶上不同频率的振动。该激振器由2D伺服控制阀和双作用液压缸组成,2D伺服控制阀阀芯的旋转运动和轴向运动分别控制液压缸激振频率和振幅,激振频率由2D伺服控制阀阀芯转速,阀芯台肩沟槽数和阀套窗口数决定。电液激振器的整体性能直接受作动器动态特性影响,因此对作动器动态特性研究相当重要。通过综合考虑液压系统的线性与非线性因素,借助MATLAB软件的SIMULINK工具箱进行非线性建模,研究2D伺服控制阀控电液激振器在不同频率输入下,其作动器输出的载荷、位移等动态特性。从而避免了传统研究方法中线性化分析而导致的误差。将仿真结果与实验结果相对比,验证了电液激振器仿真研究的准确性。     

JQA-7型减摇鳍转鳍故障实例

正0引言减摇鳍是船舶的新型减摇装置,在大风浪天气下能够改善船舶的稳定性,大大提高船舶的安全性和舒适性,为救助船舶在恶劣的海况下提供较为稳定的海上救助环境。本人对某救助船舶JQA-7型减摇鳍装置的转鳍故障进行分析,剖析故障原因,并结合实际情况加以排除,对故障处理方法提出建议。1 减摇鳍装置组成与控制原理1.1 基本组成减摇鳍装置主要由执行机构、鳍、液压机组和电控设备等组成,见图1。转鳍系统由电控系统、电液控制阀、油泵变量     

用Pro/ENGINEER进行后收式减摇鳍执行机构的机构运动分析

文章介绍了机构运动分析的必要性,并通过Pro/ENGINEER对后收式减摇鳍中的鳍角反馈机构、收放鳍机构、襟翼驱动机构进行了运动仿真,并分析了各自的结果.     

用Pro／ENGINEER进行后收式减摇鳍

文章介绍了机构运动分析的必要性，并通过Pro／ENGINEER对后收式减摇鳍中的鳍角反馈机构、收放鳍机构、襟翼驱动机构进行了运动仿真，并分析了各自的结果．     

国内外收放式减摇鳍装置转鳍机构性能对比分析

介绍了国内外常见的收放式减摇鳍装置转鳍机构形式,提供了NACA鳍型的转鳍力矩水池试验曲线,分析各种转鳍机构的转鳍力矩,就重量、外形尺寸、工艺、外部接口、对鳍轴及轴承影响等方面进行了性能对比。     

潜艇舷外机电作动系统研究

潜艇机电作动系统用于电缆绞盘驱动、浮标布放与回收等,与传统液压系统相比,机电作动系统具有所占空间小、重量轻、节能等特点。本文结合阿特拉斯电子英国分公司开发潜艇舷外机电作动系统的情况,探讨使用核潜艇(三相交流电)和常规潜艇(电池直流电)上不同类型电源的机电作动系统的优缺点。在提高控制能力、功率与重量/空间比、建立冗余等多个方面,比较预制电机、无刷直流电机和同步交流电机的各自特点。在机电作动系统的设计过程中,还要考虑环境及集成因素的影响。     

襟翼驱动机构的滑柱边界分析

襟翼驱动机构是舵和减摇鳍装置中利用杠杆机构,使襟翼随着主翼转动而被动旋转的一种装置。它不需要外加动力,就能增加舵或鳍的工作效果。滑柱与滑柱体的边界设计,是保证襟翼驱动机构正常使用的重要因素之一。     

舰用减摇鳍加强结构的CAD/CAE一体化设计

针对减摇鳍安装部位复杂的结构形式和载荷引起的结构设计和载荷分析问题,以某舰用不可收放式减摇鳍的加强结构为例,探讨了减摇鳍加强结构三维设计、载荷分析和性能评估方法,将三维设计软件CADDS5优秀的可视化技术和有限元分析软件MSC.Patran/Nastran强大的结构分析能力有效地结合起来,对其进行CAD/CAE一体化设计分析,获得减摇鳍加强结构的力学特性,为结构优化提供依据.     

大深度潜水器稳定翼设计方法的研究

论述了大深度潜水器稳定翼外形及布置方式、材料选择及结构型式、外载荷确定方法、动载荷及安全系数的选择、应力计算方法及其强度校核标准等,为我国编制大深度载人潜水器入级和建造规范中稳定翼设计提供依据和研制同类型产品(HOV,ROV,AUV)提供参考.     

减摇鳍装置结构拓扑优化应用研究

比较两种常用拓扑优化方法的原理与特点,并以核心零件十字头为例,探讨拓扑优化在减摇鳍装置结构设计中应用的一般过程.改进后的十字头在满足刚度和强度要求的前提下,重量减少了近40%,且应力分布更加平均.结果表明,拓扑优化能很好地实现减摇鳍装置机械结构的等强度、轻量化设计.     

减摇鳍结构应力分析及新鳍型探讨

采用MSC.NASTRAN软件对某减摇鳍的结构进行了应力分析和强度校核,并在此基本上改进结构,提出了一种新的鳍型,重新设计了该型鳍的结构尺寸.强度计算结果表明,经改进的减摇鳍结构不但重量更轻而且具有更好的力学特性.     

小攻角下驼背鲸减摇鳍的理论计算

通过应用仿驼背鲸前缘突起来提高船用翼的水动力特性已是目前非常热门的话题,为验证前缘突起的高度和突起个数与升力的关系,选用哈尔滨工程大学船舶控制工程教育部工程研究中心在船模水池实验室所做的减摇鳍动态水动力性能实验用的标准NACA00154号矩形鳍为研究对象,对其前缘进行正弦波变形,建立数学模型,并应用普朗特升力线性理论和切比雪夫数值逼近法,得出了前缘突起个数对升力的影响不大而突起幅值对升力有显著的决定性作用的结论.     

基于案例推理的减摇鳍故障智能诊断系统

对减摇鳍故障进行分析,将基于案例推理技术应用到减摇鳍故障诊断系统中,根据减摇鳍故障本身的特点设计诊断系统结构,建立案例库及检索方法,由实际事例验证了案例推理技术在减摇鳍故障诊断的应用价值,为现场人员的减摇鳍故障快速诊断提供了一条新的途径.     

船舶力控减摇鳍模糊控制器设计及稳定性分析

建立了船舶力控减摇鳍控制系统的T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型.根据输入采用标准模糊分划的模糊控制系统的定义和性质,通过构建分段光滑的Lyapunov函数提出了一个新的判定闭环T-S模糊控制系统稳定性的充分条件.该方法只需在各最大交叠规则组内分别寻找公共的正定矩阵,减小了以往稳定性判定方法的保守性和难度.在此基础上利用并行分布补偿(PDC)原理,进一步探讨了T-S模糊控制器的系统化设计方法,并具体设计了一种船舶力控减摇鳍的模糊控制器.计算机仿真结果验证了本文模糊控制器设计方法的有效性.     

基于反馈线性化与闭环增益成形的减摇鳍控制

根据减摇鳍系统的非线性数学模型,设计了一种具有鲁棒性的非线性控制器。通过采用精确反馈线性化方法将减摇鳍系统的非线性模型线性化,然后用闭环增益成形算法设计出非线性鲁棒控制器。用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、已设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真。仿真结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统是十分有效的,特别是鲁棒性能令人满意。算法的设计过程简单,物理意义明显。     

应用零航速减摇鳍的海洋机器人近水面时的横摇减摇控制(英文)

A zero-speed fin stabilizer system was developed for rolling control of a marine robot.As a robot steering device near the sea surface with low speed,it will have rolling motion due to disturbance from waves.Based on the working principle of a zero-speed fin stabilizer and a marine robot’s dynamic properties,a roll damping controller was designed with a master-slave structure.It was composed of a sliding mode controller and an output tracking controller that calculates the desired righting moment and drives the zero-speed fin stabilizer.The methods of input-output linearization and model reference were used to realize the tracking control.Simulations were presented to demonstrate the validity of the control law proposed.     

鳍/被动水舱联合减摇理论研究

本文在综合分析减摇鳍与被动减摇水舱两种减摇装置的优缺点的基础上,考虑某些特殊用途的船舶以及一些大型的军用舰艇在全航速下对船舶平衡要求较高的情况,采用了一种优良的全航速下的减摇方案--减摇鳍与被动水舱联合减摇装置.这种减摇装置将减摇鳍与被动水舱有效结合,有效地克服了减摇鳍与被动水舱的缺点,同时也放宽了对鳍静特征数的要求,这对于装有不可收放式减摇鳍的船舶具有实际意义.针对上述联合减摇装置建立了船舶/减摇鳍/水舱的数学分析模型,并进行了分析讨论.通过对一实船的理论计算,结果表明:鳍/被动水舱联合减摇方案与其它减摇装置相比有明显的优越性,这种装置弥补了减摇鳍和减摇水舱具有的缺点,为船舶减摇提供一种减摇的方法.同时,可在此基础上增加装置的功能,达到一定的经济性.