主动式波浪补偿液压驱动系统的仿真与实验

以主动式波浪补偿液压驱动系统为研究对象,对整个波浪补偿的电气控制系统进行设计,建立主动式波浪补偿液压驱动系统的数学模型,推导出主动式波浪补偿驱动系统的传递函数,引入PDF(伪微分)算法。运用MATLAB/Simulink对波浪补偿驱动系统的数学模型进行仿真分析,推断出在整个主动式波浪补偿驱动系统中采用PDF(伪微分)控制算法系统响应性能完全满足系统要求。最后通过电机模拟液压驱动系统,根据实验结果来验证PDF控制的优越性。

主动式波浪补偿在位置控制系统中的应用

为确保海洋作业时人及货物的安全,船体之间保持随动,为克服波浪影响,从而提出了主动式波浪补偿位置控制方法。首先,建立主动式波浪补偿电机驱动系统的数学模型;然后采用智能伪微分控制控制算法,实现整个位置控制系统的仿真,其响应效果完全满足系统的要求,构建实验平台。实验结果与仿真结果一致,验证了此法的可行性。

主动式波浪补偿控制技术仿真研究

针对主动式波浪补偿(AHC)预测控制技术,结合某型采用数字液压缸作为补偿缸的波浪补偿装置的特点,提出并研究了两种可行的预测控制方法:AR模型控制策略及广义预测(GPC)与PID复合控制策略。借助计算机仿真模型对上述两种方案进行较为深入的研究,通过合理配置参数,两种预测控制方法均得到了较小的预测误差。仿真结果表明:两种方法预测误差小、适应性强、稳定性好,可用于主动式波浪补偿的预测控制。

基于卡尔曼滤波的主动波浪补偿系统研究

针对船舶随涌浪进行的升沉运动进行较为深入的研究,旨在采用主动式波浪补偿解决耙吸式疏浚船耙管终端水平高度稳定问题。建立波浪补偿预测系统,通过运动参考单元测量船舶运动竖直方向速度和加速度,主控制单元根据所建立的数学模型结合卡尔曼滤波算法处理数据,通过执行机构调整绳索收放速度完成耙管终端控制补偿,使耙头水平高度在工作过程中保持稳定。所建立的波浪补偿预测系统具有自主学习能力,可以不断运用实测数据自我修正以提高精度,具有很高的实用价值。

绳牵引刚柔式波浪补偿并联机构的设计与建模

为了减少海上集装箱货物运输中风浪造成的损坏,提出刚柔混合驱动主动式波浪补偿并联机构.基于刚柔混合并联机构的动定平台的矩阵旋转原理和几何封闭法建立位置逆解数学模型;利用空间几何原理构建机构位置正解数学模型;利用求导法则对位置逆解进行求导,建立速度雅可比矩阵与加速度的二阶影响矩阵;基于绳子是柔性变形体推导出系统刚度矩阵,探究影响系统刚度的因素和增加系统刚度的原则.利用数值模拟仿真对运动学和系统刚度进行验证,结果表明位置正逆解的输入输出误差不超过实际误差的2.25%;发现理论仿真曲线和样机仿真曲线较吻合,误差不超过7.4%,验证了运动学模型的正确性;根据刚度矩阵发现刚度影响因素对系统刚度的影响规律.通过对绳驱动刚柔混合驱动波浪补偿并联机构的实验验证,发现该机构的补偿效果均高于90%.证明研究结果为刚柔混合主动式波浪补偿并联机构的运动和机构设计提供了理论支持.

重型海洋工程折臂式起重机半闭式液压系统的研究

重型海洋工程折臂式起重机装机功率大,特别在主动式波浪补偿(AHC)模式下,主绞车功率需求极高,如果采用传统的阀控节流调速,其效率非常低。为此,主绞车液压系统设计的核心思想是泵控调速,并进行能量回收。主绞车采用闭式液压回路驱动,但是臂架油缸,副绞车和回转系统采用开式负载敏感控制。主泵输出液压油到主控阀,主控阀将液压油分配给臂架油缸,副绞车和回转系统。主控阀回油一部分流回泵,另一部分直接回到油箱。同时,补油系统补充相应的油液到泵。该系统与常规的闭式系统和开式系统原理均不大相同,而是两者的结合体,故称之为半闭式液压系统。