压力补偿器在升船机液压系统中的应用

水力式垂直升船机具有大载荷、大行程、变载荷的特点,它要求系统能够可靠、平稳、安全运行,因而需解决负载变化状态下的阀控系统流量稳定性以及变流量状态下的压力稳定性等技术难题。采用比例换向阀+压力补偿器、比例流量阀+压力补偿器的模式实现了变负载状态下调平、均衡油缸的速度稳定可调,以及流量变化状态下夹紧系统卸荷压力可控,使系统运行平稳、可靠。     

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。     

吸力式基础安装的关键设备深水泵撬块

吸力式基础是深海油气田开发中重要的基础型式之一,目前其安装技术基本由国外垄断。该文以我国南海某气田开发为依托,针对深水吸力式基础安装的关键设备——泵撬块进行了研究。通过采用水下液压泵站、压力补偿器、干式电子舱等技术,保证了处于深水中设备的耐压性和密封性;且可以通过远程控制来实现泵撬块与吸力式基础的锁紧、解脱,泵撬块的排水、注水换向,以及在水上对吸力式基础和泵撬块的实时监测和操作;对深水吸力式基础在我国的发展应用有一定的推动作用。     

某型压力筒的压力控制系统设计与仿真

压力筒是实验室用于模拟深海压力的专用设备。针对1个容积为6 m3压力筒的压力控制特性要求,提出了开关阀和调节阀的复合控制策略,以满足压力控制的快速性要求和稳态控制工况下的高精度要求。在利用AMESim仿真软件建立系统的半实物仿真模型的基础上,对控制策略进行了仿真研究,证明了压力控制系统的可行性,为工程应用提供了理论支持。     

关于挡土墙主动土压力计算问题

采用库仑土压力理论，挡土墙的主动土压力是由墙后填土在极限平衡状态下出现的滑动楔体产生的假设，建立关于挡土墙上土压力强度的一阶微分方程，并求得精确解，分别给出了墙体水平变位、墙体绕地基转动、墙体绕墙顶转动三种变位模式下，土压力强度、土压力合力和土压力合力作用点的理论公式，并与库仑土压力公式和有关实验结果进行了比较分析。结果表明，三种墙体变位模式下的土压力合力等于库仑土压力公式计算结果，但土压力合力作用点有显著差别。结合工程设计，对挡土墙主动土压力的大小和分布，以及作用点的取值等问题进行了讨论，并提出建议。     

丁坝周围床面受力的试验研究*

通过水槽试验,结合理论分析,研究丁坝附近的动水总压力和脉动压力的分布情况,绘出总压力和脉动压力的等值线分布图。把丁坝附近区域分成4个测压区进行研究,详细分析了各个测压区的总压力和脉动压力的分布规律。进一步研究坝长、流量及水深对丁坝附近脉动压力分布的影响,并分析其原因。     

舷外海水动压力和货物压力非对称特性的讨论

舷外海水和舱内货物对舷侧和船底结构的动压力是船体承受的非常重要的疲劳载荷。在船体结构疲劳强度校核中，为合理选择校核点并准确计算疲劳损伤，必须掌握其变动范围及其分布形式。由于液体压力和货物压力的单向性质，舷外海水动压力和货物舱内压力的变动是非对称的。文中讨论了舷外海水动压力和舱内货物压力的非对称特性，在此基础上给出了舷外海水动压力范围和舱内货物压力的定义，指出了舷外海水动压力范围最大值出现的位置。     

油污水分离装置用安全阀密封性能可靠性的分析

在装置最高工作压力大于密封试验压力(即90%整定压力)时,通过优化设计、改进加工工艺,从而提高安全阀密封性能等级,降低安全阀的最小比压.在同等条件下,降低了安全阀的最小比压,就增加了安全阀密封性能可靠性,减少了有害物质的泄漏.试验证明,提高安全阀密封性能等级、降低最小比压是确保阀门密封性能可靠性的基础.     

丁坝受力试验研究

通过水槽模型试验,测得不同工况下丁坝坝体动水压力和脉动压力的分布情况,并绘制出动水压力和脉动压力的分布图,得到不同水深、流量及坝长情况下动水压力和脉动压力的分布规律,并通过理论分析找到其原因。最终得出迎水面动水压力随水深、流量和坝长的增加而增加,脉动压力随着水深增加而减小、随着流量和坝长增加而增加等结论。     

压力式喷嘴在压力脉动下性能的研究

以机械压力喷嘴为研究对象,应用VOF模型对脉动压力下的喷嘴内部流场进行了数值模拟,分析了喷嘴在脉动压力下的流量、雾化角等特性。结果表明：脉动压力下瞬时流量和雾化角呈现相同频率的脉动,且平均流量基本在设计流量附近。流量的振幅随脉动频率的变化,呈现出先增大后减小的趋势,并在400Hz时达到最大值;入口压力与出口流量的相位差随频率的增大而增加,且近乎线性关系,脉动压力的幅值对相位差影响不大。     

基于Backstepping的船舶航向自适应滑模控制

针对Norrbin非线性船舶运动数学模型,提出了一种基于Backstepping的自适应滑模控制策略。为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法,并借助Lyapunov函数证明了该控制器可以确保闭环系统渐近稳定,使系统的跟踪误差趋于零。与传统的PID控制策略相比,具有较好的跟踪能力和较快的响应速度。     

模糊解耦在UUV回收运动控制中的应用

在回收过程中,UUV (Unmanned Underwater Vehicle) 对水平面运动的控制精度有很高的要求。以BSA-UUV为平台,构建水平面操纵非线性方程,在此模型的基础上,分析了多阶段回收过程中的主要耦合变量和耦合原因。针对水平面运动中航向控制与横向运动之间的强耦合问题,基于模糊理论和解耦理论设计一种解耦补偿器,由模糊补偿器的输入输出隶属度函数,根据模糊补偿规则,经过模糊推理合成运算和清晰化运算,得出解耦补偿量。仿真结果显示加入模糊解耦控制器以后,有效降低了系统的超调量,提高了控制精度,表明模糊解耦控制方法在UUV回收运动控制中有很高的应用价值。     

耙吸式挖泥船及耙头耦合运动数值模拟

耙吸式挖泥船是航道与水下沟槽开挖、航道疏浚与水下挖泥等工程中广泛采用的施工设备,深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制是挖泥船施工作业需解决的重要问题.在考虑风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船与耙头耦合运动的数学模型,并用实船测试数据对数值模型进行检验.通过实例计算,研究不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响,为挖泥船—耙头运动的预测及超深、超宽开挖控制提供了依据.     

风浪流作用下耙吸式挖泥船运动数值模拟

耙吸式挖泥船是一种在港口与航道等基建工程中广泛采用的施工设备,挖泥船施工作业需解决的重要问题是深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制。因此,为预测耙吸式挖泥船与耙头的运动,并为超深、超宽开挖控制提供依据,在考虑了风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船运动数学模型,用实船测试数据对数值模型进行了检验。通过实例计算,研究了不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响。     

应用于风电场的D-STATCOM控制器设计

针对风电场存在的电压暂降等电压问题,采用配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)进行治理。介绍了应用于风电场的配电网静止同步补偿器的系统构成,提出了一种应用于风电场的D-STATCOM的控制器设计方案,给出了控制器的硬件和软件设计构成。同时,以DSP处理器为核心,提高了控制器的运算速度和控制精度。实验结果表明,本文提出的D-STATCOM的控制器设计方案,控制性能优良,实用性强,具有较好的工程应用前景。     

基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术研究

提出一种由补偿式的二阶带通滤波器电压磁链观测模型,基于该补偿电压模型,构成新的磁链估计器.为了解决磁链观测器多平衡状态的问题,提出以提高磁链估计精度的方法、对不同类型感应电动机磁通观测器的控制技术进行研究.对传统的模型参考自适应速度估计方法进行改进,基于补偿式二阶带通滤波器电压磁链观测模式作为参考模型,速度估计的精度提高.同时对基于新型磁链观测器的无速度传感器感应电机控制技术进行研究,然后通过仿真验证.     

Tracking control of underwater vehicle subject to uncertainties using fuzzy inverse desired trajectory compensation technique

Computed-torque controller plus fuzzy inverse desired trajectory compensation technique based on robust adaptive fuzzy observer is proposed to control underwater vehicle subject to uncertainties. A fuzzy inverse desired trajectory compensator is developed as a nonlinear filter at input trajectory level outside the control loop to address the issue of unavailable normalizing factor. A robust adaptive state observer with loose constraint on the position of the uncertainty function is proposed to evaluate the unavailable states. Numerical simulation results of regulation performance demonstrate that the observer solves the problem of strict constraint conditions on position uncertainties. Comparisons of tracking performance between the proposed control method and computed-torque controller are performed. The results confirm that compensation at the input trajectory offers better position tracking performance and easier practical implementation than other fuzzy compensation techniques at joint torque level. The proposed control approach is simulated and its efficiency is validated through the simulation of an underwater vehicle.     

Active heave compensation of floating wind turbine installation using a catamaran construction vessel

The application of floating wind turbines is limited by the high cost that increases with the water depth. Offshore installation and maintenance continue to consume a high percentage of the project budget. To improve the installation efficiency of the floating offshore wind turbine, a novel concept is proposed by the SFI MOVE project. Several wind turbine superstructure components are preassembled onshore and carried to the installation site by a catamaran construction vessel. Each assembly can then be installed using only one lift, and the concept is less sensitive to weather conditions. In this paper, a control algorithm of the proposed hydraulic active heave compensator system is developed using singular perturbation theory to cancel the relative motion between the spar top and gripped preassembly bottom. Closed-loop stability is proven, and the simulation results show that the installation efficiency is improved with an increase in the acceptable weather conditions.