机电作动器(EMA)驱动转鳍机构的研究

减摇鳍是人为减小船舶在海浪中横摇最通用、最有效的方法,现今减摇鳍转鳍驱动机构绝大部分利用的是电液伺服作动系统。与电液伺服作动系统,甚至与电动静液作动器(EHA)相比,机电作动器(EMA)具有结构简单、可靠性强和效率高等诸多优势。以现有GJB2860-97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。     

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。     

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。     

升力反馈控制减摇鳍系统

对减摇鳍的静态、动态水动力特性进行了分析研究,指出影响鳍的动态升力特性的本质原因.讨论了传统的鳍角反馈减摇鳍设计原理存在的问题,指出鳍角反馈在运动过程中不能正确反映鳍的动态水动力特性.在鳍角反馈的基础上,提出了升力反馈控制方式,通过直接测量鳍上的动态升力作为系统的反馈信号.以某型船的减摇鳍设计参数为参考,采用升力反馈控制,以必要的工程条件为限制条件,进行了角度反馈控制与升力反馈控制的对比仿真试验研究.仿真结果对比显示升力反馈控制可以有效弥补鳍角反馈控制方式存在的控制偏差,使减摇鳍系统的综合减摇能力得到显著提高.     

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。     

减摇鳍鳍角反馈失真分析

鳍角反馈装置是收放式减摇鳍装置的一个重要组成部份,它实时地将鳍的转角信号反馈到控制系统;再由控制系统将收到的反馈信号与陀螺仪检测到的横摇角速度信号进行分析、处理后,发出新的转鳍指令,进行动态调整,以达到最佳的减摇效果.所以鳍角反馈装置的精度直接影响减摇鳍装置的减摇效果,是收放式减摇鳍设计的重点.文章从鳍角反馈装置的工作原理、机构的组成和实例数据分析,以及各结果对照等几方面进行研究分析,结果表明,鳍角反馈装置的曲柄滑块机构设计合理、有效的,其失真度也控制在理想范围之内.     

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.     

高海情下船舶减摇鳍控制系统的仿真

本文对高海情下船舶减摇鳍控制系统的运行工况进行了数字仿真，对加鳍角限幅和不加鳍限幅两种情况进行了仿真比较，得出了有意义的结果。根据随机过阀理论对鳍角在一定时间间隔内超过ｋ次限幅值的概率进行了预报。本文研究结果为实船海试和系统提供了理论依据。     

基于MATLAB的减摇鳍收放过程力学特性仿真

介绍了伸缩式减摇鳍装置收放机构的结构组成,建立了收放机构在收鳍过程的力学模型,并采用三弯矩方程建立了解算方程组,最后通过MATLAB进行仿真,得到收放力等各项力学特性值的变化趋势和极值。结果表明,随着鳍收进的位移增加,收鳍力先减小再增大,当鳍即将完全收入鳍箱时,需要的收鳍力具有最大值。从而解决了伸缩式减摇鳍收放机构研制中的力学问题。     

零航速减摇鳍电动伺服系统驱动功率研究

在分析零航速减摇鳍升力特性的基础上,推导出了减摇鳍动态流体力矩和平均横摇角速度的计算方法,提出了通过转鳍动态流体力矩和平均横摇角速度计算伺服系统驱动功率的方法。同时根据计算所得的伺服系统驱动功率进行了电动伺服系统的仿真实验。实验结果表明,采用动态流体力矩代替静态流体力矩计算所得的伺服系统驱动功率更加精确、合理,提高了系统的工作效率。     

浅谈船舶减摇鳍的配置

该文通过对船舶减摇鳍原理和形式的介绍,并对两种减摇鳍进行对比,以期为减摇鳍的配置提供有益的参考。     

基于模糊理论的船舶减摇鳍控制系统研究

以船舶减摇鳍控制系统作为研究对象,应用模糊控制理论提出一种基于Fuzzy推理的模糊控制器并完成模糊控制器的理论实现。基于船舶横摇运动的线性方程对不同浪向下的船舶横摇运动进行了系统仿真。仿真结果表明,与常规PID控制相比,基于Fuzzy推理的模糊控制器具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。     

Fuzzy-PID controlled lift feedback fin stabilizer

Conventional PID controllers are widely used in fin stabilizer control systems, but they have time-variations, nonlinearity, and uncertainty influencing their control effects. A lift feedback fuzzy-PID control method was developed to better deal with these problems, and this lift feedback fin stabilizer system was simulated under different sea condition. Test results showed the system has better anti-rolling performance than traditional fin-angle PID control systems.     

减摇鳍常见故障分析

介绍减摇鳍控制系统的工作原理，并在此基础上重点分析了收放式泵控减摇鳍和非收放式阀控减摇鳍常见故障的产生原因与排除方法.     

减摇鳍机械装置设计相关分析

介绍了组成减摇鳍机械装置的液压机组、执行机构和鳍组件三大部分,并从这三大部分对减摇鳍机械装置的设计作了一个基础性分析.减摇鳍装置是一个系统工程,它涉及流体、机械、液压、电子和计算机等学科.其机械装置作用、功能的实现取决于液压动力系统设计的合理和可靠.     

减摇鳍阀控液压系统模型的建立

面对各种各样减摇鳍液压系统，运用传统的按设计手册设计减摇鳍液压系统的方法，已不能满足当前设计周期短、系统参数优化的要求．本文论述了通过对减摇鳍阀控液压系统的数学建模，运用MATALAB分析手段，获得优化的系统参数，为设计出经济合算性能优良的减摇鳍液压系统提供了保证．     

减摇鳍液压随动系统响应分析

合理选择减摇鳍液压随动系统响应要求,能够有效地提高减摇鳍液压随动系统的性价比.从理论上分析减摇鳍装置的相位误差对减摇效果的影响,并应用这些理论确定减摇鳍液压随动系统的响应要求.     

减摇鳍在小水线面双体船中的应用

“新世纪一号”是我国首次建造的一艘小水线面双体船，其船型及结构较为特殊，设备复杂，配置先进，不仅设计要求高，而且建造难度大。该船为单支柱小水线面双体船，柴油机驱动，双机、双桨、双舵，航行于我国渤海湾水域，作为渤海油田海上平台员工上下班接送用的油田交通船。为了改善船舶的操纵性，减轻船舶横摇带给乘客的晕船现象，该船配置了首部侧推进器以及航态稳定系统等特种装置。     

船舶减摇鳍减摇效果分布式仿真

为开发船舶减摇鳍减摇效果的分布式视觉仿真平台,将基于Matlab的数学仿真与基于Vega的视觉仿真相结合,将分布式仿真技术应用于船舶横摇领域,开发了基于局域网的分布式通信程序,实现了在不同视角下船舶减摇鳍的减摇效果的分布式仿真,其结果令人满意.