船用液压缸缓冲特性研究

为解决船用液压缸在工作过程中产生的液压冲击影响船舶液压元件及液压系统可靠性的问题,本文针对液压缸缓冲特性进行研究分析。通过建立液压缸缓冲过程数学模型,推导理论最优的液压缸结构形式。搭建基于AMESim的阀控液压缸液压系统动力学仿真模型,仿真分析不同液压缸活塞结构与不同初始间隙下的液压缸缓冲特性,并将仿真结果与理论推导结果进行对比,研究结果对理解、使用和设计船用液压缸具有一定的参考价值。     

金雄轮挖泥控制系统技术改造

简要介绍了原有挖泥控制系统在结构和控制方面所存在的问题,并以此为基础,分别从系统的结构、操作设备、控制系统的功能和控制系统的可靠性等方面,对挖泥控制系统改造的实施方案进行了重点介绍。     

电液位置伺服系统伪微分反馈控制

本文建立了电液伺服阀控制的液压缸位置伺服系统的受控数学模型，对位置伺服采用伪微分反馈控制理论，探讨了控制系统控制参数确定方法并给出相应的经验公式，液压伺服位置控制系统性能由实验进行了验证。     

三峡船闸人字门同步顶升系统的研究与应用

三峡船闸人字门顶升检修是船闸停航检修的重点难点,检修停航面临巨大的通航压力,针对三峡船闸人字门检修需求,研究制造了三峡船闸人字门同步顶升系统,系统主要由顶升保顶组合液压缸、液压系统、控制系统等组成。通过顶升保顶一体化的结构设计、机械保顶装置传动轴静压平衡设计、控制精度提高研究等关键技术,解决了同步顶升系统的研究制造过程中的各项问题,满足了检修需求。2017年2月与2018年2月该系统成功的完成了共计14扇三峡船闸人字门的顶升检修,大幅缩短了检修停航时间,社会效益巨大。     

FPSO外输控制系统优化设计

针对国内FPSO外输系统工作特点,分析独立的外输控制系统模式与和集成在中央控制系统中的外输控制系统模式,比较两种模式的区别及其优缺点,给出国产DCS在用于FPSO外输控制系统时存在的问题,提炼外输控制系统的优化设计原则。     

基于Quantum PLC的船闸电气控制标准化

介绍了京杭运河苏北段船闸电气控制系统的现状及存在问题,提出了船闸电气控制系统标准化的概念,并针对Quantum PLC系统在实现船闸电气控制标准化中的难点和解决方法进行了阐述。     

基于观测器的船用调距桨控制系统 故障分析与仿真试验

针对船用调距桨控制系统传感器恒偏差、恒增益及液压缸完全失效三种典型故障模式,建立了相应的故障模型,并提出了相容多性能指标约束下的故障诊断观测器算法。进一步,对MCP34-C/4调距桨螺距控制系统进行了典型故障下的仿真实验和传统观测器诊断方法的对比研究。仿真表明,所提出的故障观测器诊断方法具有快速性、鲁棒性和灵敏性特点,适用于线性模型下船用调距桨控制系统的故障诊断。     

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。     

泵控液压缸操舵系统压力冲击特性研究

泵控液压缸操舵系统因工况复杂、负载变化大、变量泵装置惯量较大等因素,使其产生的压力冲击对系统效率、平稳性及准确性造成了不利影响。首先对泵控液压缸操舵系统进行物理建模,采用Simulink对系统进行动态特性的仿真研究;其后在AMESim软件中建立泵控液压缸操舵系统模型,仿真液压缸压力冲击,并与Simulink仿真结果对比,确定模型的正确性。在此基础上,重点分析航速、伺服控制系统中阀控液压缸弹簧弹性系数以及舵角速度对系统冲击特性的影响,据此得到减小压力冲击的设计方法和控制结论,为改善泵控舵的性能提供理论依据。     

泵控液压缸运动限位优化设计

对液压系统中连通限位和隔离限位进行了分析,针对泵控液压系统的原限程阀限位方式的缺陷进行了优化改进设计,使系统限位时供回油管路连通,液压缸进油腔隔离,可有效地消除原限位方式存在的空载限位超越及负载限位振荡现象,提高了系统限位的可靠性.     

基于RBF神经网络的舰载稳定平台控制系统

舰载稳定平台是一个非线性时变系统,采用传统PID控制难以达到较好的控制性能指标要求。对基于RBF神经网络整定PID参数的控制策略进行研究,针对液压缸突然起动或停止产生的液压冲击问题,根据活塞杆运行距离设计理想速度曲线,建立舰载稳定平台控制系统的数学模型,并在此基础上搭建Simulink仿真模型。仿真结果表明,基于RBF-PID控制的舰载稳定平台较传统PID控制有更快的响应速度、更好的适应能力,在调平开始阶段的超调量降低了16%,到达稳态的时间缩短了1.6 s。     

内河船舶生活污水处理及操控系统分析优化

文章结合目前的环保背景,对内河船舶生活污水处理及操作控制系统进行了分析。结合实际应用,文章探讨了内河船舶生活污水处理系统及其操作控制系统进行优化改进的措施,解决了实际应用操作中存在的问题。     

六自由度摇摆台反解建模与仿真

六自由度摇摆台(6-DOF)在模拟自然界空间位置起伏变化中发挥重要作用,具有非线性、强耦合、多变量特点,分析六自由度并联摇摆台运动特性和液压缸的缸长变化规律,更好地完善其控制策略,从而达到控制性能的目标,获得良好的控制效果.文中通过反解算法,推导6-DOF位姿,在MATLAB/Simulink中对摇摆台位姿进行反解建模与仿真分析,获得了液压缸的缸长变化曲线,并与试验台监控的液压缸长度进行对比,验证了反解算法的实用性,对6-DOF控制系统的建立提供重要的参考价值.     

基于人因问题的船舶指挥控制系统设计研究

舰船指挥控制系统的人因工程设计对于提升人机交互任务的协作程度,改善系统操作控制绩效至关重要。本研究针对传统以技术为中心的系统设计中广泛存在的人为因素问题,分析人机之间的交互特征,确定了控制系统在布局、功能、交互及显示等7个方面的人因设计要素集。根据人因标准的设计原则提出了人因设计方案及实施与管理体系。以人因问题分析为导向的船舶指挥控制系统的人因工程设计,能够为系统全生命周期的人-系统整合活动提供理论支撑和实施依据。     

基于物联网通信技术的舰船导航控制系统

导航控制系统对舰船的作战能力提升具有非常重要的意义。传统的GPS导航和AIS系统等都存在一些问题,AIS会存在导航盲区,GPS技术受制于其他国家,容易受到干扰。Zigbee是物联网通信技术的重要组成部分,本文基于物联网通信技术和北斗导航技术提出了一种舰船导航控制系统,设计了基于物联网的北斗导航节点,分析了节点中各个模块的基本作用和实现原理,阐述了物联网数据通信实现的基本原理,对构建的基于物联网的舰船导航控制系统的抗干扰能力、静态和动态定位进行测试,测试结果表明系统具有良好的抗干扰能力,同时静态和动态定位精度都较高。     

基于柔性体的侧推封盖系统运动特性仿真分析

为分析和预测侧推封盖系统在使用工况下的运行特性,在侧推封盖系统运动构件优化设计的基础上,建立侧推封盖系统刚柔耦合模型,分析施加水动力载荷后模型的运动特性及受力状态,并对试验数据进行对比分析。研究结果表明：在考虑水动力载荷的前提下,液压缸受力与空载状态相比增加27%,连杆最大应力从2.8 MPa增加至42.72 MPa;柔性化后仿真模型运动曲线存在一定波动,波动主要出现在运行初期和载荷施加后,后者影响大于前者;由于加工误差和装配间隙的存在,连接关节处存在较大的摩擦力矩,液压缸所受力试验值大于仿真值,最小差值为5.9%,最大差值为19.1%。     

基于DSC方法的船舶航向反馈控制

船舶控制系统一般都是非线性,因此在非线性系统中常常会存在不稳定的问题,为了有效提高船舶航向控制系统的输入信号和输出信号闭环系统的稳定性。本文采用DSC(动态面控制)算法来进一步提高非线性闭环系统中控制的稳定性,首先对船舶的航向控制系统进行状态建模,然后设计具有反馈控制回路的DSC控制器,从而解决控制信号的瞬态不稳定的问题。     

柱塞泵对异步电动机定子电流的谐波分析

当异步电动机拖动液压柱塞泵负载运行时，由于泵本身的流量脉动引起其输出转矩的脉动，从而在异步电动机的定子电流中注入了大量的谐波成分，不仅影响液压传动控制系统的精度，而且恶化了系统的EMC特性。从柱塞泵的流量公式出发，利用傅立叶变换推导其流量脉动中存在的频率成分。又因为液压缸运行时其流量不存在脉动，所以当电动机驱动泵控缸时，可以认为其电流中的谐波只是由泵的脉动特性所引起。从这一角度出发，在MATLAB／SIMULINK中建立电液伺服系统模型，用仿真实验证明泵向电源线中注入了谐波成分。     

基于无模型的船舶航向跟踪控制

针对非线性船舶航向运动数学模型中存在的显著不确定性问题及其控制器输入饱和限制问题,提出一种基于Backstepping的直接自适应神经网络控制方法。采用Backstepping方法对船舶航向控制系统进行递归式设计并借助一种饱和内补偿辅助系统处理系统中的输入饱和限制问题;同时,从实际应用的角度出发,充分考虑系统中存在的显著不确定性并运用径向基神经网络对不确定性进行估计和补偿,使所设计的控制器更贴近工程应用。仿真计算结果验证了所提控制方法在船舶航向控制系统中的有效性,可实现高精度的航向保持控制。     

舰载卫星通信系统的稳性系统设计和性能分析

区别于地面卫星通信系统,舰载通信系统位于舰船上,处于不断的运动中。舰载卫星通信系统可能存在卫星定位精度降低、信号噪声较大等问题,因此,研究舰载卫星通信系统稳定性有重要意义。本文开发了一种舰载卫星的伺服稳定性控制系统,对该稳性控制系统的硬件组成、控制原理进行详细的介绍,并进行了舰载卫星的稳定仿真试验。