新型收放式减摇鳍阀控液压系统的设计理念

近年来随着国内对收放式小面积减摇鳍的需求增加,上海衡拓实业发展有限公司设计了一种鳍面积较小的后收式收放式减摇鳍,并配备了一种新型收放式减摇鳍阀控液压系统,这种系统具有设计参数选择合理,效率高,抗污染性强和冷却效果佳等特点,经实船使用以后情况良好,完全符合技术要求。文章通过对新型收放式减摇鳍阀控液压系统设计思想的介绍和实践验证,证明这种收放式减摇鳍阀控液压系统设计是合理和有效的。     

零航速减摇鳍节能型液压系统研究

随着人们生活水平的提高及对舒适工作生活环境的高要求,目前许多船舶既要求在航行中减摇,也要求在停泊或锚泊状态下减摇。零航速减摇鳍使用液压系统作为其动力源,其设计既要满足传统减摇鳍的功能,又要兼顾零航速下的液压驱动问题。由于传统减摇鳍液压系统的设计已经成熟,因此给液压系统的设计虽然增加了限制,但也使得问题得到简化。文章主要对零航速减摇鳍液压系统在不同工况下功率消耗问题进行仿真研究对比,找到节能型液压系统的最优研究方向。     

减摇鳍装置液压系统常见故障的诊断及排除

该文根据减摇鳍装置执行机构、液压系统的设计、安装、调试及现场维护的实践,简要介绍了减摇鳍装置液压系统常见故障种种、判断排除,以供设计、维修及使用参考。     

数字液压减摇鳍半实物仿真系统设计

为能有效研究数字液压减摇鳍装置,开发了由仿真计算机、可编程控制器(PLC)、数字液压随动机构等构成的半实物仿真系统.该系统采用Matlab编制了风浪及船舶横摇运动的仿真程序,在LabVIEW中设计了运动控制器与人机交互界面,实现了数字液压减摇鳍的计算机半实物控制,得到了理想的控制参数和减摇效果.结果表明:系统人机界面友好,控制参数修改简便,仿真度高,对数字液压减摇鳍实际设计与应用具有较强的理论指导意义.     

减摇鳍液压随动系统响应分析

合理选择减摇鳍液压随动系统响应要求,能够有效地提高减摇鳍液压随动系统的性价比.从理论上分析减摇鳍装置的相位误差对减摇效果的影响,并应用这些理论确定减摇鳍液压随动系统的响应要求.     

基于永磁同步电机的零航速减摇鳍伺服系统研究

现有的船舶零航速减摇鳍都采用液压伺服系统，但是存在许多缺点。为了克服这些缺点，探索了电伺服系统在零航速减摇鳍上的应用。根据零航速减摇鳍的负载特性和对驱动能量的要求，选择了适合该系统的驱动电机和主电路形式。按照从内环到外环的顺序确定调节器的形式和参数。为了减小负载扰动的影响，设计了适合该系统的非线性PID调节器，并提出了一种实用的参数整定方法。在Matlab平台上对该伺服系统进行仿真，仿真结果表明，系统动态性能良好，完全满足零航速减摇鳍的要求。     

减摇鳍机械装置设计相关分析

介绍了组成减摇鳍机械装置的液压机组、执行机构和鳍组件三大部分,并从这三大部分对减摇鳍机械装置的设计作了一个基础性分析.减摇鳍装置是一个系统工程,它涉及流体、机械、液压、电子和计算机等学科.其机械装置作用、功能的实现取决于液压动力系统设计的合理和可靠.     

减摇鳍系统仿真探讨

本文探讨了减摇鳍系统的仿真。它包括不规則海浪、船只横摇、控制器及液压系统等的数字仿真。通过这些仿真所得结果可为减摇鳍最小方差控制器提供设计的依据。     

减摇鳍PID控制器参数的修正

为了克服现有减摇鳍系统PID控制器参数选择难的问题,提出了用实际海试结果修正减摇鳍系统PID控制器参数的方法;通过对某船实际海试结果的分析和仿真,修正了设计阶段得到的PID控制器参数,从而极大地改善了系统的减摇效果;在减摇鳍PID控制器设计中,船舶固有横摇周期T对参数选定影响大,而无因次横摇阻尼ξ的影响较小,因此控制器参数调节应以船舶固有横摇周期的变化为主.     

减摇鳍/水舱联合减摇系统模糊自适应滑模控制

针对减摇鳍和被动式减摇水舱设备在不同航速下的减摇特点,建立了船舶减摇鳍/水舱联合减摇系统的横摇数学模型。结合模糊自适应控制良好的逼近特性和滑模控制算法对扰动和模型参数变化的不灵敏性,设计了减摇鳍/水舱联合减摇系统的模糊自适应滑模控制器。采用实船参数的仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的自适应性和鲁棒性,减摇鳍/水舱联合减摇控制系统在不同海况和不同航速下均具有良好的减摇效果。     

减摇鳍常见故障分析

介绍减摇鳍控制系统的工作原理,并在此基础上重点分析了收放式泵控减摇鳍和非收放式阀控减摇鳍常见故障的产生原因与排除方法.     

液压升降装置机液伺服系统响应特性分析

本文针对大惯量、大功率特性的液压升降装置起动时,存在快速响应和稳定性较难兼顾的突出问题,分析了阀控柱塞缸特性及机液伺服系统原理,建立了机液伺服系统的控制数学模型,运用经典控制理论分析方法,得出系统开环、闭环传递函数,并在时域内开展了阶跃信号输入下的系统响应特性分析,明确了影响系统性能的参数设计原则,为实际工程设计提供理论依据。     

机电作动器(EMA)驱动转鳍机构的研究

减摇鳍是人为减小船舶在海浪中横摇最通用、最有效的方法,现今减摇鳍转鳍驱动机构绝大部分利用的是电液伺服作动系统。与电液伺服作动系统,甚至与电动静液作动器(EHA)相比,机电作动器(EMA)具有结构简单、可靠性强和效率高等诸多优势。以现有GJB2860-97型号转鳍作动器为背景,设计一种驱动转鳍机构的大功率机电作动器。阐述了从结构设计到建模仿真的过程,对机电作动器进行详细的集成化设计,分别利用Solidworks及ANSYS软件对机电作动器进行建模仿真,为减摇鳍转鳍驱动机构的全电改造提出了一套设计及建模仿真分析方法。     

基于 AMESim 对波浪控制平台电液伺服系统仿真与优化

以荷兰某公司设计的波浪控制平台为研究对象,对其主要的液压元件添加传递函数,并建立电液伺服控制系统传递函数方块图。然后通过 AMESIM 仿真平台建立液压系统模型,探索在不同伺服增益参数时系统的动态误差。仿真结果显示,只通过改变伺服增益,系统不能满足实际精度要求。为此,本文在控制系统中采用 PD 控制算法,借助 AMEsim 中的遗传算法进行优化,得到最优 Kp 和 Kd 参数。结果表明,此方法能使系统实现所需精度及稳定性要求。     

嵌入式FPGA在舰船减摇鳍控制中的应用

文章介绍了现场可编程门阵列（FPGA—Field Programmable Gate Array）的基本组成原理及在舰船减摇鳍控制中的应用。简要说明了舰船减摇鳍的工作原理和随动系统的组成，说明了嵌入式FPGA在减摇鳍随动系统中的应用及其程序设计方法。     

基于CAD2AME的飞机液压系统流阻计算方法

飞机液压系统包含泵源系统、管路系统、附件和用户系统,飞机管路系统是飞机泵源和用户之间的纽带,液压管路流阻特性决定了用户系统入口的压力和流量,影响用户动静态响应性能,特别是对一些伺服作动系统。传统流阻特性计算方法主要针对稳态工况计算,难以实现动态响应计算,且对工作人员要求高、计算工作量大。随着全三维设计应用于飞机液压管路系统设计制造,为基于计算机的流阻特性仿真分析提供了可能。本文介绍和对比了三种计算方法,选取了较优的CAD2AME方法对某飞机局部液压管路系统流阻特性进行仿真分析,证明该方法可快速准确的对飞机液压管路进行分析。     

CMAC与PID的复合控制在减摇鳍中的应用

提出了CMAC与PID复合控制的算法,并以此用于船舶非线性横摇减摇鳍中。以PID控制为反馈控制来保证控制系统的稳定性且抑制扰动,以CMAC为前馈补偿控制器实现系统的逆动态模型来确保系统的控制精度和响应速度。为了提高CMAC神经网络实时在线学习的快速性和准确性,采用了基于信度分配的CA-CMAC-AMS学习算法。其仿真结果与传统的数字PID控制相比较,表明了该复合控制提高了减摇鳍控制系统的减摇效果,并具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

Research on roll stabilization for ships at anchor

With the increasing importance of ocean exploitation, providing anti-rolling stability for ships at anchor has become more and more important. The lift-generation theory of traditional fin stabilizers is based on incoming flow velocity, which is not suitable for explaining lift generated at anchor. We analyzed non-steady flows, with forces on fin stabilizers generated by non-incoming flow velocity conditions, and gave a new lift-generation model. The correctness of the model was proven by comparing experimental results of fin stabilizer motion under non-incoming velocity conditions from the fluid computation software with that from the emulator of the lift-generation model. Finally, the model was used in an anti-rolling system on a ship and the reduction of roll was much better than what could be achieved by passive anti-rolling tanks.     

基于LabVIEW电液压力伺服阀测试台设计与实现

采用目前工业上应用广泛的虚拟仪器（LabVIEW）技术,将虚拟仪器应用到电液压力伺服检测系统中,输入信号由计算机的虚拟数字信号源产生,输出信号通过虚拟仪器的软件面板显示,由计算机数据采集卡（DAQ）对各项检验参数。本系统能够实现电液压力伺服系统的自动测试,并采用自定义的人机界面,界面友好操作方便。