船舶直驅式容積控制液壓舵機系統(tǒng)的分析與設計.pdf

1、船舶舵機系統(tǒng)作為重要的船舶操縱設備,其性能的好壞直接影響船舶的可靠性,安全性、穩(wěn)定性。本文針對傳統(tǒng)船舶液壓舵機系統(tǒng)自身存在的效率低、噪聲、振動大等缺點,以直驅式容積控制技術設計新型的高性能舵機液壓系統(tǒng),并對直驅式容積控制舵機系統(tǒng)的控制策略進行了仿真研究。本課題的研究內容對船舶操舵系統(tǒng)的發(fā)展和直驅式容積控制技術的應用具有重要的促進作用。
　　 本文在查閱參考資料的基礎上,對比了傳統(tǒng)電液舵機系統(tǒng)與直驅式容積控制舵機系統(tǒng)的優(yōu)缺點,并根

2、據(jù)直驅式容積控制技術和遺傳算法在船舶運動控制中的研究現(xiàn)狀,確定了本文的主要研究內容。根據(jù)直驅式容積控制舵機系統(tǒng)的組成和工作原理,對直驅式容積控制液壓舵機的調速系統(tǒng)進行了選型和建模,并且利用線性化的方法分別建立了動力機構和直驅式液壓舵機的傳遞函數(shù)模型。由于舵葉水動力既是舵機系統(tǒng)功率校核指標,又是舵機系統(tǒng)的力干擾環(huán)節(jié),所以對舵面水動力特性進行了分析和建模,并根據(jù)某型舵葉參數(shù)確定了其水動力曲線。為了對直驅式容積控制液壓舵機系統(tǒng)的動態(tài)特性進行較

3、為準確的仿真分析,基于功率鍵合圖的方法,采用Amesim仿真軟件建立直驅式容積控制液壓舵機系統(tǒng)考慮非線性的仿真模型,為舵機系統(tǒng)的動態(tài)仿真打下了基礎。代入直驅式液壓舵機系統(tǒng)的仿真參數(shù),設計了同步電機調速系統(tǒng)和整個系統(tǒng)的PID控制器;利用Amesim仿真軟件對同步電機調速系統(tǒng)和直驅式容積控制液壓舵機系統(tǒng)進行了相應的動態(tài)特性仿真,根據(jù)仿真曲線對整個液壓舵機系統(tǒng)進行了分析和總結。為提升直驅式容積控制電液舵機系統(tǒng)的整體性能,針對傳統(tǒng)PID控制器控