用于船舶主动式升沉补偿的自抗扰控制方法

针对主动式升沉补偿控制系统在工作过程中存在的非线性、时滞性以及干扰性等造成系统的稳定性控制难度大的问题,为提高主动式升沉补偿控制系统的控制精度与稳定性,将自抗扰控制技术（ADRC）应用于船舶升沉补偿系统并进行数值仿真研究。对主动式升沉补偿控制系统进行数学建模以及自抗扰控制算法设计,并针对具有干扰和时滞环节的控制系统,将ADRC与传统的PID控制进行仿真效果对比,验证自抗扰算法的良好性能。最后以6级海况风浪流全耦合环境作为研究对象得出一套自抗扰参数组合,并将该套参数应用于多种海况环境进行仿真分析。仿真结果表明,不同耦合环境和不一样的海况环境下,ADRC使用同样参数下均取得了满意的升沉补偿控制效果,展现出很好的适应性能与鲁棒性。     

拖曳装置数字式绞车控制仪的研制

建立了声纳拖曳装置主动伺服控制的数学模型，分析了造成系统跟踪误差的原因。将复合控制、预测控制和特殊数字积分器等技术应用于有海况可变的数字式控制仪的设计，取得了很好的控制效果。     

一种铠装缆绞车控制系统设计与研究

针对现有铠装缆绞车缆绳拉力容易受外界因素干扰,导致控制精度不高,尤其在拉力临界值时,由于拉力的跳变导致张力保护模式和正常模式来回切换等问题。研究提出了铠装缆绞车控制系统工作流程的优化,对拉力信号进行四阶滤波处理。详细介绍了绞车控制系统的硬件设计、软件设计和关键技术处理。同时对绞车系统进行智能化故障监控,达到智能故障诊断的目的。     

晃荡模拟平台控制系统设计

针对开环控制的晃荡模拟平台在控制功能和控制精度方面存在的问题,根据机电一体化自动控制的思想,主要设计一个晃荡模拟平台的信号输出控制系统,利用PLC直接控制电液比例阀,传感器反馈数据进行自动调节,实现闭环控制。通过晃荡模拟试验结果表明,能够克服当前该装置控制功能单一、控制精度和灵敏度低的缺点,且可以采集相关的实验参数,满足多种复杂晃荡实验的要求,对今后船舶液货舱晃荡实验有重要的指导意义。     

船用海水淡化装置自动控制系统的研制

为了减轻DesaltJWP-26-C系列船用海水淡化装置的运行管理压力,开发出基于PLC的装置自动控制系统。以控制装置的产水量为例,在环境条件或结构性能变化时,该自动控制系统采集数据和PID运算后,产生PWM输出信号,控制电液比例流量阀的动作,来调节加热水流量,确保装置的产水量维持在初始值上。该控制系统提升该系列装置的响应速度和控制精度,可以考虑在其它船用海水淡化装置上推广应用。     

船用输送装置电液比例控制系统设计

介绍了一套采用PLC控制的电液比例控制系统的设计,该设计将这套系统应用于HJD输送装置中,实现了液压系统柔性化、智能化,充分发挥出液压传动大扭矩、惯性小和响应快等优点;控制方式灵活,调试方便,极大地提高了该装置的可靠性.实践表明这种方法能有效提高系统的控制精度和设备自动化程度,便于实现机电液一体化.     

钻井钻柱升沉补偿系统国内研究现状及发展重点

钻柱升沉补偿系统是保证海洋钻井安全高效作业的关键装置。介绍了钻井钻柱升沉补偿系统常用的分类方式,对比分析了各种钻柱升沉补偿系统的特点,总结了近5年来游车型、天车型和绞车型等钻柱升沉补偿系统国内研究现状,并提出我国在钻柱升沉补偿系统研发方面的发展重点,为相关科研工作者提供有价值的参考。     

结构不变性补偿原理在电液伺服舵机控制中的应用

针对某型电液伺服舵机负载干扰大,控制精度低的问题,应用结构不变性原理设计了一种模糊补偿器,对强干扰力进行了有效补偿.仿真实验结果表明,该方法控制精度高,鲁棒性强,提高了系统的控制性能.     

喷水推进三体船阻力与自航数值模拟研究

建立考虑纵倾角及重心升沉等姿态变化的喷水推进三体船阻力数值计算方法,并与船模拖曳阻力试验进行对比,再开展船模自航试验的数值模拟,分析数值计算与模型试验的误差。通过数值模拟可以进一步得到喷水推进器上各部件的受力情况、泵的流量、扬程及其他流场信息,为研究船体与喷水推进装置的相互作用影响规律以及喷水推进与高速三体船的总体匹配设计提供参考。     

液压拖曳绞车控制系统设计与研究

针对现有液压拖曳绞车绳长和绳速显示不准确的问题,设计了一种可以优化绳长和绳速计算的方法。系统可根据当前实际层数和槽数,自动计算当前绳长。控制系统程序中增加了手柄分段斜坡控制,提高了操作的微动性和平稳性;增加了恒张力自动保护模式,提高了恒张力拖航时的安全性和可靠性。     

近水面拖曳浮标测试系统运动特性研究

通信浮标能提高潜艇通信性能,因此提出一种二级拖曳通信浮标,并设计一种近水面拖曳浮标测试平台。该平台由拖船与升沉补偿装置、拖体与拖缆等组成,可以模拟潜艇运动,用以测试拖曳浮标。为研究测试平台的动力学特性,首先建立测试平台和被测对象的动力学模型及其仿真模型,模型涵盖非线性波浪力计算、柔性脐带缆建模、深度模糊控制、升沉补偿装置以及多体刚柔耦合等,随后基于试验得到的被测对象水动力学参数,对测试平台在不同拖曳速度和拖缆长度下的拖曳试验进行仿真研究。仿真结果表明：拖曳速度增大后,一级拖体稳定深度可减小30%,深度波动幅度无明显变化,而被测对象的稳定深度增加20%以上,深度波动幅度可减小80%以上;一级拖缆的长度增加对一级拖体和被测对象的深度影响可忽略不计;二级拖缆长度的增加会导致一级拖体的深度小幅度增加,但不会影响被测对象的稳定深度及其波动幅度。研究结果可为潜艇拖曳系统测试平台的设计与试验提供理论参考。     

DSP在舰船推进汽轮机的电液控制系统中的应用

舰船推进汽轮机将化石燃料的内能转换为螺旋桨的机械能,为轮船提供前进的动力。由于汽轮机装载于船体的基座上,不仅受到船体振动、冲击的影响,还会受到海上恶劣气象条件的影响。因此,采用合理的舰船汽轮机控制系统具有重要的作用。本文针对舰船汽轮机的调速、调温等控制问题,采用数字信号处理器(DSP)技术设计了一种舰船推进汽轮机的电液控制系统,并对该电液控制系统的电液伺服阀、DSP控制卡等硬件和软件程序进行详细介绍。     

DSP在舰船推进汽轮机电液控制系统的应用

数字电液控制作为舰船推进汽轮机的重要发展方向,对于提高舰船的灵活性、降低船员的劳动强度以及保障舰船安全航行有着重要的意义。本文在分析舰船推进汽轮机的工作流程以及传统控制方法的基础上,研究一种基于DSP的舰船推进汽轮机电液控制系统;提出推进汽轮机电液控制系统的整体方案;分析电液转换器的基本原理和推进汽轮机电液控制装置的基本组成部分;研究汽轮机的基本原理和推进汽轮机电液控制系统的整体结构。这对我国研究舰船推进汽轮机电液控制系统有着重要的指导作用。     

多自由度下拖曳体迫沉水翼控制力特征研究

本文采用数值模拟方法分析由“固定水平翼+可操纵转角迫沉襟翼”所构成的迫沉水翼产生的控制力作用下水下拖曳体以及迫沉水翼的动力学特征。采用重叠网格技术,运用相对运动原理分析不同拖曳速度下,多自由度体拖曳体中的迫沉襟翼在一定偏转角范围内正弦摆动运动时的水动力特征。结果表明,本文所采用的通过控制迫沉襟翼转角诱导固定水平翼产生所需要的较大迫沉升力的控制方式,可以提高对拖曳体升沉运动的操纵效率。     

磁强计式数控消磁系统电流控制技术

消磁电流控制技术是舰船消磁系统的关键技术,根据XC-4DJ型消磁电流控制仪的硬件电路,提出了一种可以适用于舰船在任何纬度区、任意状态下的地磁三分量真值计算及消磁电流控制模型,并给出一种干扰量测量和计算的方法,提高磁强计式数控消磁系统的电流控制精度,为切实提高舰船的磁性防护能力提供了一种新途径。     

浸没式喷水推进自航试验及数值模拟

浸没式喷水推进器与船体高度融合,难以通过试验的方法测量推进器各部件受力,因此文中采用船模水池试验和数值模拟相结合的方法来分析浸没式喷水推进的水动力特点。该文首先开展了船模拖曳阻力试验,测量了船模阻力、纵倾角及重心升沉。然后开展船模自航试验,测量了船模纵倾角、升沉及轴的转速、力矩、推力等数据。基于CFX软件,对拖曳阻力试验及船模自航试验进行了数值模拟。在四个不同航速下的数值模拟中,阻力计算误差在3.7%以内,轴推力计算误差在2.7%以内,轴力矩计算误差在4.6%以内,试验测量值和CFD预报值吻合较好。通过数值模拟可以进一步得到浸没式喷水推进器上各部件的受力情况,泵的流量、扬程及其它流场信息,克服了浸没式喷水推进器推力测量和流场测量的困难。     

网员名录

杭州花园机电设备厂 我厂位于杭州市区莫干山路,公路、铁路、航空交通十分便利。我厂是浙江省船舶工业公司下属主要船用设备生产厂家之一,为中国船舶工业行业协会会员单位。我厂具有雄厚的技术实力,精良的加工设备,完善的工艺保证和优良的售后服务手段。主要从事船用设备的开发、设计、研究和制造,各类液压控制、电子产品的设计制造及技术服务。主要产品有:①船用电液机驾遥控装置;②船用电动液压舵机;③船舶综合控制系统;④船用全回转Z型推进装置;⑤船用电器设备;⑥船用电动绞车、液压绞车;⑦船用     

船舶电力信号同步的自适应控制

电力系统的正常运转对于在海上航行的船舶十分重要,对电力信号进行在线实时控制,对于船舶的正常航行具有十分重要的意义。针对传统的常规控制系统控制精度低,控制实时性差等不足,设计出了船舶电力信号同步自适应控制系统,首先构建出了船舶电力信号同步自适应控制系统,然后对其控制特点与控制方法进行了分析,最后对船舶电力信号控制进行有效性测试,实验结果表明,本文提出的电力信号同步自适应控制系统的控制精度与实时性能均高于常规控制系统,表明本文所提出的自适应控制系统具有更高的稳定性与收敛性,比常规电力控制系统具有更高的实用价值。     

水下拖曳体自主布放回收装置设计与研究

为了保证搭载于水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle)的水下拖曳体(Underwater Towed Vehicle)能够正常工作,并且能够自主布放和回收水下拖曳体,设计了一种基于无人水面艇的水下拖曳体自主布放回收装置。该装置主要包括绞车、液压系统、滑台、滑轨、起升架以及其他辅助机构,通过液压驱动绞车实现缆绳的收放,通过液压缸驱动起升架、滑轨和滑台实现3级布放回收。整套装置采用液压驱动,滑道式布放回收,该自主布放回收装置可靠性高,占用甲板空间小,满足无人条件下作业,提高了工作效率,工程应用价值高。     

水下拖曳体自主布放回收装置设计与研究

为了保证搭载于水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle)的水下拖曳体(Underwater Towed Vehicle)能够正常工作,并且能够自主布放和回收水下拖曳体,设计了一种基于无人水面艇的水下拖曳体自主布放回收装置。该装置主要包括绞车、液压系统、滑台、滑轨、起升架以及其他辅助机构,通过液压驱动绞车实现缆绳的收放,通过液压缸驱动起升架、滑轨和滑台实现3级布放回收。整套装置采用液压驱动,滑道式布放回收,该自主布放回收装置可靠性高,占用甲板空间小,满足无人条件下作业,提高了工作效率,工程应用价值高。