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.     

波浪补偿靠帮吊装装置的设计与分析

海上补给作业需要补给装置具备平稳运输的功能,但由于船舶受到海上风浪的影响,船舶会产生复杂的非线性运动,使得普通的船舶起重机不能满足海上平稳作业的工作需求。为解决此类问题,设计了一种新型的波浪补偿靠帮吊装装置,将普通船用起重机与并联波浪补偿平台结合,完成海上的吊装补给作业。通过对该新型装置的运动学分析与动力学分析,研究结果表明,该新型波浪补偿装置可以在3级海况下对海上风浪引起的船舶运动进行有效补偿,从而保证靠帮吊装工作的可达性与安全性。     

带波浪补偿功能小艇收放装置仿真综合试验系统研究

一种带波浪补偿功能的小艇收放装置能在4级海况下安全收放小艇.为了对该小艇收放装置进行全面性能试验,设计了一套小艇收放装置的综合试验系统.系统由基于并联机构的三自由度液压试验台、波浪模拟装置等组成,能在工厂内模拟母船和小艇在各级海况下的运动,从而可以在仿真环境下对小艇收放装置的静态和动态性能进行全面的试验,准确获得小艇在真实海况下性能数据,检验小艇收放装置的性能是否符合设计要求.文章详细介绍了仿真试验系统方案设计、液压试验台和波浪模拟装置设计.     

基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器设计

航空母舰甲板垂向运动是舰载机高海况着舰误差的主要因素,为提高舰载机在高海况下的自动着舰精度,自动着舰系统采用甲板运动补偿器根据甲板垂向运动生成补偿指令,以驱动舰载机精确跟踪甲板运动,从而减少着舰误差。常规甲板运动补偿器在补偿频率范围内虽然可以实现预期补偿效果,但在补偿频率范围外存在高增益区域,对甲板运动中的高频分量起放大作用,并且将其混入生成的补偿指令中,会对舰载机飞行安全产生影响。为在有效补偿的同时减少对甲板运动高频分量的放大作用,通过对舰载机自动着舰系统的频率响应按频率进行采样,设计出离散甲板运动补偿器频率响应,采用频率采样法设计数字式有限冲击响应(FIR)甲板运动补偿器。仿真结果表明:所设计的基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器在有效补偿由甲板运动引起的舰载机着舰误差的同时,可有效降低甲板运动高频分量的影响,提高着舰精度。     

燃机进口导叶电液加载系统建模与优化仿真

现有电液加载系统研究具有控制对象模型不够准确直观,加载精度不高的缺点。针对控制对象具有复杂非线性以及加载机构运动严重影响加载精度的问题,提出了利用基于物理网络概念Simscape工具进行准确直观的非线性建模,设计了惯性力矩补偿+基于力加载误差和受力界面速度信号的模糊补偿环节用于补偿加载机构运动造成的扰动以提高力加载精度。对燃机进口导叶气动力矩电液模拟加载系统的建模过程体现了利用Simscape工具带来的直观可靠的优势,仿真实验表明新控制策略能显著提高加载精度。     

船舶靠帮补给装置可达空间分析及运动学仿真

针对当前海上船舶间靠帮补给装置的不足，提出了一种混联式靠帮补给装置，使用串联式起重臂和并联式补偿装置的组合，可实现目标船甲板的覆盖以及对目标船的姿态补偿。根据设计的补偿装置结构参数，分析了装置的可达空间约束方程，利用工作空间极坐标搜索法结合Matlab软件得到了补偿装置的实际可达空间。使用三维设计软件进行补偿装置的建模，利用Adams软件的运动学分析模块对允许最大海况下满载的装置进行运动学分析，得到各驱动杆组的运动参数，有利于装置的进一步设计与完善。     

研制船用单臂回转型小艇收放装置的关键技术

由于传统的小艇收放装置性能不能满足高海况下安全收放的需要,使得安全事故频发,所以国际救生设备规则修正案提出了新的要求。根据这些最新要求,采用船舶运动补偿等技术,设计相应的辅助机构,使某型单臂回转型小艇收放装置具有减摆、波浪补偿、减震缓冲等功能,可以保证在四级海况下安全、可靠、快速进行小艇的释放和回收操作。     

并联式主被动升沉补偿系统的非线性分析与仿真

海上平台吊放重物过程中,需要升沉补偿装置进行辅助作业。本文设计一种基于并联液压缸的主被动一体式升沉补偿系统,描述该系统的工作原理与特点。为建立准确的数学模型,对该系统进行详细的运动学和动力学分析,分析过程中充分考虑液压系统的非线性因素。在此基础上,利用Simulink,建立该系统的非线性仿真模型。仿真结果表明,该升沉补偿系统对波浪升沉运动具有良好的补偿效果,所设计的基于并联液压缸的升沉补偿系统对辅助海上作业具有良好作用。     

基于模糊故障树分析的船舶纵向补给装置液压系统研究

舰船在执行远距离作战任务时,为了延长舰船的工作时间,保障工作质量,必须要对舰船进行油料、淡水、弹药等方面的补给。由于船舶在海上补给过程中会受到海风、海浪等因素的影响,导致补给船与被补给船之间存在相对运动,这种相对运动具有很大的不确定性,对补给过程的安全性和效率造成不良影响。本文对船舶纵向补给装置进行了研究,建立了纵向补给装置的液压补偿系统,并设计了基于模糊故障树分析的纵向补给装置液压系统。该系统利用波浪补偿原理缓冲波浪产生的冲击力,对提高船舶海上纵向补给装置的稳定性和补给效率有重要的实际意义。     

主动波浪补偿平台及其试验系统的设计与仿真

补给船在海里工作时受到风浪的影响会发生横摇、纵摇和升沉,这严重影响了工作的平稳性和有效性。为了对补给船的横摇、纵摇和升沉进行补偿,设计了一种基于微惯导传感器的新型主动波浪补偿装置,提出了一种简单准确的波浪补偿值的求解方法,并搭建了六自由度并联主动波浪补偿平台试验系统,最后通过实验仿真验证了该主动波浪补偿装置的实用性和有效性。     

电磁斥力机构设计及试验研究

为了提高快速断路器的驱动机构动作性能,采用Ansoft和ADAMS联合仿真以得到合适的设计参数。介绍了电磁斥力机构工作原理、数学模型及双稳态弹簧保持装置,对电磁斥力机构分别进行了电磁场和动力学仿真分析。研究了不同驱动电压以及不同储能电容容量对电磁斥力机构运动特性的影响。通过对比试验数据,得出驱动电压越高,触动时间越短;电容量越大,运动时间越短的结论。本文研究方法对其他类型操作机构的设计具有一定的参考意义。     

深水钻井波浪补偿装置总体技术研究

波浪补偿装置是深水钻井平台和钻井船必不可少的核心设备,文章研究了波浪补偿装置的总体关键技术,首先根据高海情海况要求构建目标平台,确定钻井工况,然后完成总体环境载荷分析、平台运动响应分析、原理性设计、总体及分系统技术参数设计等研究工作,最终形成了高海情工况下的完整研究方案,形成了钻井波浪补偿装置总体技术较为全面的研究成果。     

6级海况下波浪补偿装置平台的机构优化设计

为缩短波浪补偿装置平台的研发周期,以某型号风电安装船为研究对象,根据我国海洋部门提出的东海区域谱密度公式,运用Matlab软件分别模拟出6级海况下的波普密度曲线、波倾角变化曲线、该型号风力发电船的横摇、纵摇和升沉运动曲线。具体以风力发电船在6级海况下的横摇、纵摇和升沉运动范围约束平台机构的运动范围,采用遗传算法对平台机构进行优化,分别设定不同机构参数为目标函数进行局部优化,最终为平台结构的合理化设计提供数据支持。     

基于TSC的无功补偿装置的设计

介绍了一种适合于低压配电网分散进行无功补偿的晶闸管开关电容器(TSC)装置,分析了晶闸管的触发条件,设计了可减少逆变器产生的高频谐波的低通滤波器,与此同时,并对该装置进行了谐波补偿试验.     

舷外启闭装置的优化设计和运动仿真分析

以某舷外启闭装置平面四连杆机构为研究对象,建立装置的平面四连杆机构运动分析数学模型,应用Matlab软件进行优化设计。根据优化结果在COSMOSMotion软件中建立三维模型并进行运动仿真分析,为机构优化设计提供一种高效、直观的仿真手段,提高对平面连杆机构的设计分析能力,并为后续的机构动力学分析和详细设计打下基础。     

6级海况下波浪补偿装置平台的机构优化设计

为缩短波浪补偿装置平台的研发周期,以某型号风电安装船为研究对象,根据我国海洋部门提出的东海区域谱密度公式,运用Matlab软件分别模拟出6级海况下的波普密度曲线、波倾角变化曲线、该型号风力发电船的横摇、纵摇和升沉运动曲线.具体以风力发电船在6级海况下的横摇、纵摇和升沉运动范围约束平台机构的运动范围,采用遗传算法对平台机构进行优化,分别设定不同机构参数为目标函数进行局部优化,最终为平台结构的合理化设计提供数据支持.     

船用波浪补偿稳定平台的稳定性研究

对于船用波浪补偿稳定平台,由于机构复杂,耦合度/非线性高,因此建立准确的动力学模型是实现补偿稳定控制的前提。论文研究的波浪补偿稳定平台以Stewart平台为主体,基于其机构的特点及运动耦合性,通过欧拉角坐标转换法,运用运动学逆解分析其运动特性,求得机构的Jacobi矩阵;采用Lagrange方程从能量的观点求出机构完整的动力学方程,得出"惯量"为主要的耦合量;运用微分几何控制法解耦,得到上平台的运动规律。通过理论仿真与试验分析,验证了所建的动力学模型的正确性,为实现波浪补偿稳定平台高精度解耦控制提供了重要的理论依据。     

船舶吊运机械臂海浪环境下的运动补偿控制与模拟

海洋工程领域的货物转运、吊装过程必须要考虑海浪对吊装过程的影响,主要是指海浪对船舶造成的各类摇摆、侧倾等运动,这些附加运动速度和加速度会降低货物吊运过程的稳定性,产生安全隐患。本文研究利用多自由度平台运动进行海浪影响的补偿,一方面分析船舶吊运过程的船体-机械臂运动特性,另一方面结合PID控制器进行运动补偿系统的设计,并搭建测试平台进行机械臂干扰环境下的鲁棒性测试。     

一种主动升沉波浪补偿控制系统研究

随着现代海洋资源的开发,各种带波浪补偿功能的离岸起重机大量应用于海上补给、海洋钻井、深海探测与设备安装等领域。通过设计一种基于船体升沉运动的历史数据,对船体升沉运动进行极短周期的预报,然后基于该预报结果,将钢丝绳弹性与系统阻尼等因素纳入考虑范围,设计前馈反馈复合控制算法,通过仿真验证了该设计方案能够实现对负载运动的主动补偿。     

差分方程在船舶电液比例阀控缸机构建模方法

为了克服海洋环境中巨型波浪的恶劣环境,需要为船舶配备升沉运动补偿系统。当前船舶通用的补偿系统是基于一定的控制算法控制液压系统进行广义补偿,使得平台的广义升沉运动大幅度下降,并消除或减弱由波浪引起的船舶横向摇动和纵向摇动。本文主要使用电液比例原理建立电液比例阀控缸机构模型以及升沉补偿系统的数学模型,并用系统识别技术建立了差分方程模型。通过各机构相互的位移及受力模型,解决了船舶升沉补偿系统滞后大、惯性大的问题。