新型电液舵机的自抗扰控制算法及试验研究

[目的]直驱式容积控制的新型电液舵机是典型的大惯量小阻尼系统,为解决其控制快速性、稳定性以及安静性之间的矛盾,需开展电液舵机的自抗扰控制研究。[方法]首先,建立电液舵机的自抗扰控制(ADRC)模型,重点设计过渡过程以缓解启停瞬间的液压冲击;然后,搭建实物控制试验台,通过分析实物控制过程的稳定性问题,相应调整算法的滤波效果,并增加输出滤波预估模块,从而预报并补偿电液舵机的大时滞;最后,开展算法优化前后的控制性能对比测试。[结果]试验结果表明:在改进的自抗扰控制算法作用下,电液舵机启停瞬态的结构振动降幅约6~10 dB,位置控制精度在1 mm以内,在负载冲击等外界干扰下具有较好的稳定性和跟随性。[结论]研究成果可为大惯量小阻尼系统的稳定控制和自抗扰控制算法的工程化应用提供参考。     

基于数字伺服步进液压缸的船舶舵机密封性研究

随着船舶设计和制造技术的不断发展,船舶逐渐向大型化方向发展,对船舶控制系统提出了更高的要求,其中,船舶舵机是船舶控制系统的核心执行装置,该装置的密封性能将直接影响船舶舵机的稳定性和安全性。本文对数字伺服步进液压缸的工作原理和船舶舵机密封性进行研究,利用数字控制提高船舶舵机的密封性能。     

高速高频船舶舵机系统动态特性分析与研究

为船舶高速高频舵机的设计提供理论依据和技术支撑,提出了基于ADAMS、SIMULINK和AMESim的联合仿真分析的新方法,分析了船舶舵机分系统单元、非线性因素与整机系统动态特性的关系。基于ADAMS、SIMULINK和AMESim建立了船舶舵机系统联合仿真模型,从时频角度研究了变量泵、控制系统、反馈机构及传感器的特性,以及间隙、死区、泄露、灵敏度等非线性因素对舵机系统频响特性的影响关系和规律,得出了高速高频舵机设计的一般准则。     

性能卓越的转叶式舵机设计

随着造船新理念的深化,在船舶机械的总体布局中,要求舵机设备逐渐集成紧凑,操作简便且节能环保。分析了Rolls-Royce转叶式舵机的设计与技术特点,通过与其他类型舵机的多个技术参数对比,Rolls-Royce转叶式舵机均具有明显的优势。其设计理念贴合船舶行业节能减排的发展趋势,并能为安装、维护和保养节约成本,因此在中国市场占有率相当高。     

一起舵机液压油乳化事故引发的思考

开式或半闭式舵机液压系统中，采用冷却介质压力高于工质压力的一种在油箱中设置海水冷却盘管的换热方式，盘管渗漏时，必然导致液压油乳化事故，应切实遵循冷却系统短时、间歇工作制方式；在热平衡许可时，应昼舸用增大油箱容积的散热方式。杜绝液压油乳化事故的发生。     

船舶拖轮舵桨装置控制系统的故障诊断系统开发

概述了一个船舶拖轮舵桨装置控制系统的故障诊断系统的设计思想、技术原理及系统开发方法。从实际应用对故障诊断系统的要求出发、探讨了知识获取、信息处理、系统操作等方面的问题，介绍了主要的开发经验。该系统已投入实际运行，取得了良好的效果。     

基于AVR单片机和FPGA的舞蹈机器人控制系统硬件设计

介绍了一种能同时实现对2个直流电机伺服控制和对16个独立舵机调速控制的舞蹈机器人控制系统。采用了角度插值的舵机速度控制和节拍分割的舞蹈节奏控制方法,使机器人动作随音乐节拍变化自如且节奏感强。该舞蹈机器人在现场表演、比赛中性能稳定、表现突出。     

船舶数字式舵角发送器的设计与实现

介绍自主设计的数字式舵角发送器的组成、原理和提高测量精度的措施。按此设计生产的产品,检测稳定性好、精度高,接口方便、扩展灵活,体积小、重量轻、无噪音,价格仅为同类进口产品的一半,可代替国内舰船目前普遍使用的模拟式舵角发送器。     

HATLAPA A4V型舵机跑舵故障一例

舵装置，是船舶重要航行设备。跑舵指没有操舵信号时舵机自行转动，进出港、过运河、过船闸等船舶机动航行时危及航行安全。