两轴摇摆台误差补偿系统设计

解算了两轴摇摆台的位姿,分析了影响定位精度的原始误差,设计了基于BP神经网络学习方法的误差补偿系统,最后将该补偿系统应用于摇摆台机构,有效改善了机构的运动精度.     

高速重载液压运动平台设计及驱动特性分析

为满足大型船舶设备实船工况的仿真需要,开展大作业空间、高速、重载的超大型6自由度运动平台的研发工作.为解决高速、大作业范围所导致的液压缸缸速过高问题,设计合页比例放大机构.利用浮球自重平衡机构,降低液压缸的驱动力需求,在ADAMS中建立平台虚拟样机模型,验证自重平衡机构的有效性.对3类液压缸驱动特性进行分析,选用单出杆差速缸驱动平台运动.仿真计算结果表明:配备了自重平衡机构及采用差速缸驱动方式后平台液压系统消耗的平均功率得到了显著降低.     

SISU牵引车起升液压缸漏油问题的分析与处理

我公司使用的SISU牵引车采用的是伸缩式单作用液压缸,其特点是以短缸筒获得长行程,行程大而结构紧凑,由多级缸组成,利用外力实现返回行程.由于液压缸各级有效面积不同,在液压缸工作过程中若油液的压力和流量保持不变,则各级活塞的作用力和运动速度是逐级变化的.液压缸中活塞伸出的顺序为从大到小,而空载缩回的顺序为从小到大.     

基于遗传算法和BP神经网络的Stewart平台正解研究

位置正解是并联机构控制与应用的基础。提出采取遗传算法优化BP神经网络的混合算法来处理Stewart平台位置正解问题。利用位置反解模型求得的杆长结果作为神经网络的输入,把平台的位姿作为输出,对其进行预测。仿真结果表明该混合算法模型的计算精度高,求解速度快,能够为Stewart平台的控制策略提供数值参考。     

基于一种数字式交流伺服系统的舰用摇摆台控制策略

对模拟舰船摇摆的三自由度摇摆台的控制要求和控制对象进行了分析,建立了控制模型,分析出需控制的关键指标,进而根据控制模型和指标要求设计出摇摆台硬件控制配置方案,确定采用美国科尔摩根公司BDS5开放式全数字可编程位置控制与数字交流驱动一体化的控制系统作为三轴摇摆台的控制核心,并提出了一种新型采用组合表查询方式的模糊控制方式对摇摆台进行控制的策略,通过加载试验测试表明,该三轴摇摆台的控制精度高,实时性好,跟踪误差小.     

基于IGA-PID的减摇水舱摇摆台控制仿真研究

减摇水舱设计完成后要安装在摇摆台上,通过摇摆台精确模拟在特定海况下船舶横摇运动从而对水舱性能进行检测,摇摆台动力装置为电液伺服系统,在模拟不同船型时,配重改变及系统本身零漂,零偏等干扰因素变化使得对其执行机构传统的PD控制参数整定难、适应性差从而模拟精度降低.文章对摇摆台进行数学建模及仿真模型搭建,设计了IGA-PID控制器,采用免疫遗传算法的PID控制,通过抗体间的促进与抑制反应,不依赖控制对象实现系统的自适应,从而对PID控制参数进行整定得到全局最优解.仿真结果表明,该控制算法的应用具有更好的控制效果和鲁棒性,满足水舱测试精度要求.     

四液压缸同步举升系统环形耦合控制策略

针对船舶设备安装过程中如何提高举升液压缸同步性问题进行了研究。采用电液伺服技术对250 t船用设备举升系统进行控制。在对单缸使用传统PID控制的基础上,加入了环形耦合同步算法。通过仿真分析,验证了该控制方法在提高四缸的同步性能方面的有效性。     

并联六自由度机构在舰船装备动态环境模拟中的应用

船舶在海上航行的运动状态具有很多不确定性,会发生俯仰、偏转和横向摆动等多种运动,这种动态环境对船载机械设备的正常运行有许多不利影响。多自由度摇摆平台结合伺服液压系统和机械传动系统,在平台稳定性和动态性能上表现突出。本文利用并联六自由度机构,设计一种模拟舰船动态环境的摇摆平台,该平台可实现纵摇、横摇和上下升沉复合摇摆状态控制。     

基于ADAMS并联机构摇摆台运动学和动力学仿真

介绍了一种用于船舶辅机设备陆地性能测试的三自由度并联机构摇摆台.主要模拟特定海况下横摇、纵摇和升沉运动,不但分析了该结构摇摆台的空间结构和空间运动姿态的位置解算,还应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了虚拟样机模型,给出了一种基于ADAMS的求解并联机构摇摆台运动学和动力学的方法,获得了有关运动学及动力学特性曲线,为船舶辅机摇摆台系统的设计、制造、创新和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数.     

连续式卸船机俯仰液压缸胀缸问题分析与改进措施

针对连续式卸船机俯仰液压缸胀缸问题,通过缸筒最小壁厚计算公式对该液压缸进行校核,分析得出现使用材料Q345B制造缸筒所需的最小壁厚远大于原设计壁厚且不具有经济性,该液压缸胀缸的主要原因是缸筒材料选用不当的结论,提出解决此类胀缸问题的对策,可为同类故障分析与整改提供参考。     

基于VSS的潜艇升降舵自动控制设计与实现

为了提高潜艇升降舵自动控制的效率,针对PID控制的品质和能耗问题,在潜艇六自由度模型的基础上,结合VSS控制策略对潜艇升降舵控制模型进行了分析推导.采用控制量同时启动的固定顺序递进算法,对潜艇升降舵进行自动控制设计.通过仿真与常规的PID控制方式比较,证明VSS控制具有抗干扰能力强、响应速度快、精度高等优点.     

一种改进的基于GPS某型舰船姿态解算算法

载波相位GPS测姿实施中,其姿态解算是核心技术之一,目前有多种姿态解算算法,其中对于单基线姿态测量,直接算法因具有原理简单、计算速度快、实时性好等特点被广泛应用。但在舰船测姿实施中,对姿态角的测量会产生一定的误差。采用直接算法在解算中没有对粗大误差和GPS信号缺失进行处理,使得解算结果误差较大。因此提出一种改进的舰船姿态解算算法即基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法。建立航向角和纵摇角的解算模型,从理论上推导了基线越长,航向角测量精度越高;航向角的解算精度比纵摇角的解算精度高;基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法的解算精度比直接法的解算精度高。通过仿真实验,对上述推理进行验证,航向角的解算精度比纵摇角的结算精度高出一个数量级;改进算法的解算精度比直接算法的解算精度高出一个数量级。     

五自由度船舶靠泊装置机构设计及运动分析

为提高船舶靠泊安全系数，减少大型船舶靠泊事故的发生，设计一种以两转动一平移3-RPU并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式，计算出并联机构的自由度；利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程，推导出并联机构位置正反解数学表达式，基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵，根据雅克比矩阵对3-RPU机构的三类运动学奇异性进行分析；建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系，对正反解的研究结果进行数值验证，并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真；采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间，并运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图，验证了3-RPU并联机构的可行性，为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。     

模糊逻辑在舰船航向自动控制系统中的应用

分析了设计舰船航向自动控制系统时面临的问题,建立了描述舰船运动的六自由度模型,给出了以模糊逻辑为基础的舰船航向模糊控制系统框图,研究在随机变化的外部扰动作用下,考虑舰船数学模型复杂动态过程与非线性时,以航向误差和误差变化率为输人变量,以舵面位置变化为控制量的二维模糊控制器构成问题,给出了模糊调节器运行参数计算方法,针对舰船摇摆和保持航向最危险的情况给出了仿真结果。     

SZ36-1CEP平台起重机液压缸解体存在的问题和改进措施

为解决SZ36-1CEP平台起重机液压缸的缸盖与缸筒连接之间出现的锈蚀咬死难于拆解的问题,通过对液压缸装配结构的分析,发现该液压缸缸盖与缸筒之间采用的是螺纹式连接。经分析论证将现有螺纹连接方式改为法兰连接方式,更适合海上的腐蚀环境,并且结构更简单,维修更方便。     

规则波作用下张力腿平台的非线性动力响应

建立了一种考虑多种非线性因素的张力腿平台(TLP)模型,其中包括六自由度有限位移、各自由度之间的耦合、瞬时湿表面、瞬时位置、自由表面效应、粘性力等因素引起的非线性.推导出TLP六自由度非线性运动方程.对典型平台ISSCTLP进行了时域上的数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应.用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好.数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应有明显改变.     

船模六自由度运动量的接触式测量

在系泊船模在波浪中的运动水工模型试验中,设计了一种试验测量仪器.该仪器可用于测量波浪作用下系泊船模的六自由度运动量.将6支拉绳式位移传感器固定在船模上方,每个传感器的拉绳均与下方的船模固定.船模晃动时会带动6根拉绳.根据6根拉绳长度变化和前一时刻船模的姿态,可以计算出船模运动的六自由度运动量.经波浪试验表明,该仪器可以很好地反应系泊船模的六自由度运动量,达到了预期的目的.     

基于鲁棒滑模控制的水下航行器运动控制仿真研究

基于水下航行器六自由度空间运动模型,研究应用非线性鲁棒滑模控制方法的自动操纵控制方案。对水下航行器在分离式尾舵且首舵收回状态下的操纵控制方案进行仿真试验,通过数值仿真分析验证所提出算法的有效性。     

基于鲁棒滑模控制的水下航行器运动控制仿真研究

基于水下航行器六自由度空间运动模型,研究应用非线性鲁棒滑模控制方法的自动操纵控制方案。对水下航行器在分离式尾舵且首舵收回状态下的操纵控制方案进行仿真试验,通过数值仿真分析验证所提出算法的有效性。     

计算机智能控制在船舶运动模拟平台液压传动中的应用

船舶运动模拟平台对抗晕病训练、航海人员训练、武器装备模拟均具有非常重要的意义。本文设计1台主要通过液压传动的运动模拟平台。在结构设计方面通过比例方向阀、液压缸、球形铰链实现平台的横摇、纵摇、垂荡、横荡、纵荡5个自由度的运动。在传动系统中,采用液压传动以实现重载荷、快速响应的性能。同时,结合计算机PID智能控制策略实现对比例方向阀的控制,采用遗传算法对PID参数进行寻优。