并联式主被动升沉补偿系统的非线性分析与仿真

海上平台吊放重物过程中,需要升沉补偿装置进行辅助作业。本文设计一种基于并联液压缸的主被动一体式升沉补偿系统,描述该系统的工作原理与特点。为建立准确的数学模型,对该系统进行详细的运动学和动力学分析,分析过程中充分考虑液压系统的非线性因素。在此基础上,利用Simulink,建立该系统的非线性仿真模型。仿真结果表明,该升沉补偿系统对波浪升沉运动具有良好的补偿效果,所设计的基于并联液压缸的升沉补偿系统对辅助海上作业具有良好作用。     

浮式钻井天车型升沉补偿系统摇摆装置设计方案优选

针对浮式钻井天车型升沉补偿系统钢丝绳摇摆装置设计方案选择问题,综合运用层次分析法、变异系数法、灰关联分析和TOPSIS法,研究浮式钻井天车型升沉补偿系统摇摆装置设计方案优选方法。运用层次分析法和变异系数法确定摇摆装置设计方案评价指标的主客观权重,再运用相对熵原理构建一种指标综合权重的计算模型。综合运用灰关联分析和TOPSIS法,建立一种基于相对熵加权-灰色TOPSIS的浮式钻井钻柱天车型升沉补偿系统摇摆装置设计方案优选方法。该优选法原理简单,使用方便,能够较好地解决浮式钻井天车型升沉补偿系统钢丝绳摇摆装置设计方案优选问题。     

主被动一体式升沉补偿系统及其控制方法

设计一种舰船吊放作业主被动一体式升沉补偿系统。为使其达到性能要求,建立系统模型,分析系统的固有频率、阻尼比对系统稳定性和补偿率的影响,导出固有频率、阻尼比与速度反馈和加速度反馈系数之间的关系。在此基础上提出一种反馈校正控制方案,即在控制系统中加入速度反馈和加速度反馈校正环节,计算出合适的校正系数值,从而使系统能够同时满足稳定性和补偿率的性能指标要求。最后对所设计的补偿系统进行了仿真验证。仿真结果表明,设计的补偿系统和反馈校正控制方案有很好的补偿效果。     

浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法

为准确评估浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的可靠性,保障钻井船安全高效作业,综合运用AHP法、灰关联分析法和模糊理论,研究浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法。根据浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的作业特点和功能要求,建立浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价指标体系;为更准确地获得各评价指标的权重,在统筹考虑主观赋权法和客观赋权法的优缺点的基础上,综合运用AHP和灰关联度法,确定各评价指标的综合权重;基于模糊综合评价理论,构建一种浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价方法。应用结果表明：该评价法原理简单,使用方便,为科学评价钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性提供了一种新的有价值的参考。     

新型升沉补偿试验系统的仿真设计

为能更准确地对波浪升沉补偿系统进行研究,设计一种基于数字液压技术的新型试验系统,采用Stewart平台结构模拟船舶的六自由度运动,以数字液压缸作为驱动器对重物升沉进行补偿。在LabVIEW仿真环境下运用广义预测与PID控制策略,实现了对升沉补偿试验系统的设计。结果表明,该系统仿真相似度高,方便取得各种工况下的试验数据。     

深海采矿双波浪补偿系统自适应跟踪控制

为满足深海采矿过程中管道的快速自动对接要求,设计了一种能够同时进行布放回收和升沉补偿的双波浪液压补偿系统.基于波波夫超稳定理论,设计了上波浪补偿的自适应跟踪控制律.仿真实验结果表明,上波浪补偿系统能够在自适应跟踪控制律作用下,迅速跟踪下波浪补偿系统的升沉运动,其跟踪精度能够满足同步对接要求.     

主动波浪补偿平台及其试验系统的设计与仿真

补给船在海里工作时受到风浪的影响会发生横摇、纵摇和升沉,这严重影响了工作的平稳性和有效性。为了对补给船的横摇、纵摇和升沉进行补偿,设计了一种基于微惯导传感器的新型主动波浪补偿装置,提出了一种简单准确的波浪补偿值的求解方法,并搭建了六自由度并联主动波浪补偿平台试验系统,最后通过实验仿真验证了该主动波浪补偿装置的实用性和有效性。     

差分方程在船舶电液比例阀控缸机构建模方法

为了克服海洋环境中巨型波浪的恶劣环境,需要为船舶配备升沉运动补偿系统。当前船舶通用的补偿系统是基于一定的控制算法控制液压系统进行广义补偿,使得平台的广义升沉运动大幅度下降,并消除或减弱由波浪引起的船舶横向摇动和纵向摇动。本文主要使用电液比例原理建立电液比例阀控缸机构模型以及升沉补偿系统的数学模型,并用系统识别技术建立了差分方程模型。通过各机构相互的位移及受力模型,解决了船舶升沉补偿系统滞后大、惯性大的问题。     

基于AMESim和Simulink的主动升沉补偿系统仿真分析

通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法建立二次调节主动升沉补偿系统的仿真模型，模型加入了时变和非线性因素的影响，能较为真实地反映实际主动升沉补偿系统特性和实现各种控制策略。研究结果表明：采用具有双前馈补偿的串级PID闭环控制，提高了系统的升沉补偿精度；变量机构与二次元件斜盘配合的间隙等非线性因素会降低系统补偿精度；绞车的非线性摩擦力矩对补偿精度的影响较小。     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

波浪补偿系统在自航绞吸挖泥船上的应用

针对自航绞吸挖泥船桥架波浪补偿系统,介绍波浪补偿油缸的作用,阐述蓄能器控制阀组的功能,分析系统的液压原理。为防止在极端情况下波浪补偿油缸出现损坏,专门配置桥架补偿控制系统。桥架波浪补偿系统可大幅提高自航绞吸挖泥船在波浪中的适应性、有效工作时间和施工效率。     

消除水下环境压力影响的措施与研究现状

在分析水下环境压力对水下液压系统产生影响的基础上，说明了对水下设备液压系统进行压力补偿的必要性，综述了当前水下设备的液压系统以及压力补偿的研究现状，分析了传统压力补偿器的利与弊，提出了水下液压系统的两种类型，建议采取不同的补偿方法，并阐述了压力补偿的主要研究方向。     

两次节流循环在丙烯再液化系统中的热力分析

在传统LPG船再液化系统中采用两级压缩一次节流中间不完全冷却循环的基础上提出了两级压缩两次节流中间不完全冷却的再液化循环.结合两种节流方式的压力—热焓（p-h）图进行了理论分析,并且基于丙烯液化石油气船的实例,进行了两种节流方式的热力分析,计算出了再液化系统在一次节流和两次节流时的单位制冷量、制冷系数、压缩机功耗等一系列数据并进行了比较.结果表明,在相同条件下,两次节流循环与一次节流循环相比,单位制冷量提高了1.66％,理论制冷系数提高了2.24％,压缩机消耗的理论功率降低了2.19％.使用两次节流的再液化系统可以减少设备的体积与重量,节约成本与船上有限的空间.     

VLCC液压阀门遥控系统布置的设计与优化

为降低VLCC阀门遥控系统的建造成本和液压油泄漏的风险,提高施工质量及使用维护的便捷性,以某30万t VLCC的建造实例为基础,在对该项目液压阀门遥控系统的设计和施工情况进行详细调查分析的基础上,统计现场部分区域的液压油单芯管、卡套穿舱件等附件的物量,提出针对电磁阀箱和液压泵站舱室布置的设计优化方案。在进行修改后发现,可减少总长约1 827.84m的液压油单芯管、204个卡套穿舱件等相关附件的用量,为企业提高建造质量、实现降本增效提供可行性方案。     

船用调距桨液压系统修理工艺改进性研究

文章针对某船用调距桨液压系统存在的配油器轴密封部位易磨损、变距操作性能不稳定等问题进行改进性研究，分析配油器、液控锁止阀的结构及工作原理，找出了存在问题的原因，提出有针对性的改进方案，并详细介绍改进的工艺步骤，试航结果证明该改进方案的有效性：     

耙头波浪补偿系统的液压工作压力确定及波动变化分析

根据耙吸挖泥船波浪补偿系统的工作原理,提出确定系统液压压力的工程实用计算方法,在准静态假设的基础上,研究活塞杆伸出或缩进时系统压力的波动情况。对系统配置蓄能器体积参数进行敏感性分析,研究表明蓄能器体积宜为液压缸活塞行程体积的10倍。提出的计算方法与研究结论可用于指导疏浚工程中合理设定耙头波浪补偿系统液压工作压力,也可为被动波浪补偿装置的研究提供参考。     

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。     

带有压力补偿模块的容积式阀位指示器

文章分析了造成容积式阀位指示器在船舶液压阀门遥控系统中应用产生误差的因素,介绍了一种新颖的带有压力补偿模块的容积式阀位指示器.这种阀位指示器可在系统工作压力高、控制管路长的工况下有效提高阀位指示器的测量精度,可广泛应用于大型船舶液压阀门遥控系统.     

船用液控蝶阀节流调速系统的数字仿真(英文)

Hydraulic butterfly valves have been widely applied in marine engineering because of their large switching torque, low pressure loss and suitability for large and medium diameter pipelines. Due to control problems resulting from switching angular speeds of the hydraulic butterfly valve, a throttle-governing control mode has been widely adopted, and detailed analysis has been carried out worldwide on the structural principle concerning speed-regulation and the load torque on the shaft while opening or closing a hydraulic butterfly valve. However relevant reports have yet been published on the change law, the error and the influencing factors of the rotational angular velocity of the hydraulic butterfly valve while opening and closing. In this article, research was based on some common specifications of a hydraulic butterfly valve with a symmetrical valve flap existing in a marine environment. The throttle governing system supplied by the accumulator to achieve the switching of the hydraulic control valve was adopted, and the mathematical models of the system were established in the actual conditions while the numerical simulations took place. The simulation results and analysis show that the rotational angular velocity and the error of the hydraulic butterfly valve while switching is influenced greatly by the drainage amount of the accumulator, resulting in pressure loss in the pipeline, the temperature of hydraulic medium and the load of the hydraulic butterfly valve. The simulation results and analysis provide a theoretical basis for the choice of the total capacity of the accumulator and pipeline diameters in a throttle governing system with a hydraulic butterfly valve. It also determines the type and specification of the hydraulic butterfly valve and the design of motion parameters of the transported fluid.     

启闭液压系统中插装阀的故障诊断和对策

近年来,随着液压技术在船闸运行系统中的广泛应用,各船闸通闸能力得到不断提高。为了船闸运行畅通,延长维护修理周期,本文针对我处各船闸插装阀情况实例,对船闸启闭液压系统中插装阀的故障原因进行分析和探讨。