电液自动操舵系统串级PDF控制设计方法

采用伪微分反馈控制技术设计电液自动操舵系统,讨论了串级伪微分反馈(PDF)控制系统结构设计方法.由计算机仿真和实验结果表明,这种操舵系统具有良好的操纵性能、抗干扰能力和鲁棒性能.     

液压操舵系统H2鲁棒优化控制研究

讨论了液压操舵系统的H2鲁棒优化控制方法，针对某液压舵系统系统设计了H2鲁棒优化控制器，并进行了仿真试验，仿真试验证明，该控制器优化了动态性能，能有效地抑制负载扰动和测量噪声的影响，提高了系统的鲁棒性。     

一种新型波浪补偿系统研究

以波浪补偿反馈控制系统作为研究对象,分析了波浪速度补偿原理、正常吊放和波浪补偿测速度液压系统的工作原理,给出了恒张力的计算方法.推导了闭环系统的开环传递函数,采用了伪微分控制算法,计算了伪微分控制器的各个参数.最后,通过仿真表明,伪微分控制具有良好的动态响应,满足波浪补偿反馈控制系统要求,在其他控制领域也具有广阔的应用前景.     

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。     

基于PDF单片机控制的电液速度伺服系统

以单片机作为控制器，作了伪微分反馈控制（PDF）理论设计了性能优良的电液马达速度控制系统，实现了数据采集和处理，主从机的串口通信，从而构成了一套完整的电液速度伺报控制系统。     

船舶自动操舵数字多回路串级控制系统

本文根据数字控制系统设计原则，结合多回路控制的特点和船舶操纵性传递函数模型，对船舶自动操舵系统进行了直接数字化设计。形成了船舶自动操舵数字多回路串级控制系统，求出了系统航向有因路主调节器的Ｚ传递函数和舵角辅助量补偿回路副调节器的Ｚ传递函数，并且分别得到了主调节器和副调节器的计算机实现算法。     

一种自适应自动操舵系统

本文用自适应控制理论设计了一种自适应自动操舵系统。由计算机仿真、实物联调和实船试验及使用结果表明,这种操舵系统具有良好的操纵性能。     

船舶自动舵系统中滑膜控制器的PID优化设计

操舵系统在舰船动力系统中占据重要地位,能够确保舰船航行的有效性,与舰船行驶需求相适应。其中,舵能够对舰船方向功能加以把握,若要转舵亦或是对障碍物躲避,就需要操舵。其中,手动操舵系统使用最为常见,主要是利用手动操舵开关对电磁阀开闭进行直接控制,以达到操舵的目标。本文研究了自动舵系统的PID控制优化措施,通过提高操舵的精准度,将PID技术应用于船舶自动舵系统的滑膜控制器中,能够显著提升自动舵系统的综合性能。     

DDG51级驱逐舰操舵系统设计特性

为美国海军ＤＤＧ５１“宙斯盾”导弹驱逐舰研制的操舵系统，采用数字自适应自动舵和计算机辅助手控操舵。该系统性能稳定，易于安装。通过航空机与控制器的组合，提高可靠性并扩大了内部检测能力，首次被应用于“阿利·伯克”舰（ＤＤＧ５１级）上。     

小型船舶YK系列遥控装置

我厂早在一九五八年就开始为航行于黄浦江的渡轮装备主机遥控及液压操舵装置。一九六七年又制成了气压操舵装置,并逐渐发展成72系列遥控装置。为适应交通运输现代化发展的需要,进一步提高小型船舶的机械化程度,现发展了新一代的YK系列遥控装置,并已投入批量生产。YK系列遥控装置由主机遥控系统、气压操舵系统、液压操舵系统及驾驶室操纵台系统四大部分组成。它的主要特点和性能如下:     

基于线性自抗扰控制的AUV深度控制研究

自主式水下航行器具有非线性、时变性、耦合性强且易受干扰等特点,为进一步提高AUV的深度控制效果,建立六自由度空间运动模型和执行机构响应模型,将线性自抗扰控制方法引入航行器深度控制,使用基于正切Sigmoid函数的跟踪微分器优化了线性自抗扰控制方法。将上述方法应用于深度控制实验中,并从控制精度和操舵能耗两方面评价其控制效果。仿真结果表明,在无干扰条件下,与S面控制方法相比,改进后的线性自抗扰方法在具有较高控制精度的同时平均操舵能耗指标下降了55.9%,且在内外扰动作用下保持了较高的控制精度和较少的操舵能耗,体现了较好的鲁棒性和节能特性。     

高精度随动系统的智能积分PDF级联控制研究

以一种高精度随动系统作为研究对象，建立了直流伺服电机驱动的随动系统的数学模型，并提出了智能积分串级伪微分反馈控制算法，推导出了控制参数的计算公式。试验结果表明，智能积分串级伪微分反馈控制算法可以完全满足高精度随动系统对控制算法严格的要求，在其它控制领域具有广阔的应用前景。     

电机位置计算机控制系统

采用伪微分反馈控制算法实现直流电机角位移的计算机控制,利用工控卡实现计算机控制的硬件电路,对数据采集和程序编制中出现的问题提出了解决方法。最后,给出电机位置伪微分反馈计算机控制实验结果。     

斯佩里操舵系统和海协规则

本文介绍了海协规则、斯佩里公司的操舵系统,自适应操舵仪的工作原理、性能和特点、以及舵机如何满足自适应操舵仪的要求。本文还介绍了斯佩里等公司准备研制模拟比例操舵系统、即转舵速度与转舵角距离成比例,以便更有效地节省燃料。文章最后预言,八十年代是舵机操舵系统发展的重要十年;更严格的舵机规则将要问世。     

二阶被控对象抗积分饱和PDF控制

阐述了系统过驱动造成的积分饱和的机理和危害，给出了二阶被控对象伪微分反馈控制参数计算公式，并对伪微分反馈控制采取了抗积分饱和处理，结果表明：能有效地避免过驱动导致的积分饱和现象发生，使系统响应更加快速；允许选取较大的控制器参数，大大提高了控制系统的抗干扰能力；使任意二阶被控对象的控制参数整定变得非常容易．     

电机位置计算机控制系统

采用伪微分反馈控制算法实现直流电机角位移的计算机控制,利用工控卡实现计算机控制的硬件电路,对数据采集和程序编制中出现的问题提出了解决方法.最后,给出电机位置伪微分反馈计算机控制实验结果.     

船舶噪声分析与抑制技术研究

现代船舶动力系统不断增加,其操舵系统的液压冲击及液体流量也随着增大,造成了船舶在操舵控制中的噪声较大,严重影响了整个船舶的动力及操控性能,需要通过有效手段对噪声进行过滤控制。现代的操舵系统的液压噪声一般通过蓄能器对液压液体进行流量控制减少噪声。本文建立基于操舵系统的液压系统流量控制模型,分析噪声产生机理,在此基础上给出基于储能器的噪声抑制方法,最后进行仿真建模,给出分析结果。     

旋转驱动型自动舵系统研究

国内仍有许多中小船舶采用带全液压转向器的舵机,无法安装采用电磁阀控制的新型自动舵系统。本文设计一种旋转驱动型自动舵系统,用于全液压转向舵机的自动化改造。系统通过舵轮驱动器实现手动-自动操舵转换,在手动模式下,舵轮直接带动全液压转向器实现操舵;在自动模式下,由无刷电机带动全液压转向器实现操舵。系统采用CAN总线用于舵角信号和控制信号传输。仿真结果表明,所设计系统性能可靠、控制稳定,可以用于老旧船舶的自动舵改造,有效降低操舵强度,提高航迹精度,减少船舶燃油消耗。     

操舵系统故障模式分析(FMEA)的设计应用

根据操舵系统的功能和相互之间的关系,将操舵系统详细拆分为15个部件层级;通过对各个部件功能和输入输出信号的梳理,绘制操舵系统功能框图,采用各种图例标识操舵系统各个部件逻辑关系;在此基础上将故障模式分为输入和输出2大类,完成操舵系统各系统层级的故障模式分析报告;继而按故障影响严重程度提出改进措施,使之降低到较轻等级;由此总结出操舵系统设计的配置要求和设计中需考虑的系统级关键备件。     

HQ-5GD型自动操舵仪在随动操舵时的动态分析

HQ-5GD 型自动操舵仪目前广泛应用于不同吨位的采用液压舵机的船舶上。经长期使用表明,该装置精度高(航向最高灵敏度可达±0.2°,随动操舵跟踪误差为±1°,轻浪情况下平均偏航角为±0.5°),性能优良,工作可靠(采用电子集成元件;两套独立控制系统及24伏直流电源经电磁阀操舵;微分、积分、此例讯号互相并联,调节方便,通用性好;设有偏航、失压报警),结构新颖,安装、维修方便。但该装置在随动操舵时,有时会出现自持振荡和冲舵现象,为消除