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《船用液壓舵機(jī)系統(tǒng)設(shè)計說明書》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶液壓舵機(jī)系統(tǒng)設(shè)計研究姓名：王月申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機(jī)械設(shè)計與自動化指導(dǎo)教師：陳波2012-06重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要我國改革開放后與國外貿(mào)易量逐年增大，尤其是加入WTO后進(jìn)入了快速發(fā)展階段，海運(yùn)事業(yè)隨著世界貿(mào)易的增長而快速發(fā)展，船舶行業(yè)隨之迎來了黃金時期。但我國船舶配套設(shè)備制造能力一直滯后船舶主體制造能力，現(xiàn)已成為船舶行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。舵機(jī)是控制船舶航向的重要設(shè)備，其性能的好壞對于船舶運(yùn)動的控制起著非常關(guān)鍵的作用。但目前國內(nèi)對于船舶舵機(jī)的研究大多集中于船舶航向及舵跡控制方面，對于舵機(jī)本身的運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、液壓傳動及電氣控制方面研究卻相對較少。因此，
2、研究開發(fā)高性能船舶舵機(jī)并實現(xiàn)量產(chǎn)，對于我國船舶行業(yè)配套能力的加強(qiáng)、競爭力的提高具有重要意義。本文通過分析研究船舶舵機(jī)作用原理及目前常用轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)，提出采用滾珠逆螺旋機(jī)構(gòu)作為轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)，構(gòu)建新式舵機(jī)。根據(jù)船舶對舵機(jī)要求及螺旋作動器實際需要，進(jìn)行深入分析比較后，設(shè)計了舵機(jī)液壓傳動原理圖，確定了電氣控制方案。對舵機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行必要的簡化后，分別建立了比例閥環(huán)節(jié)，閥控缸環(huán)節(jié)及角度傳感器等環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)適當(dāng)變換最終得到了舵機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并對舵機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。由于舵機(jī)閉環(huán)時域響應(yīng)緩慢，且船舶在航行過程中受風(fēng)、海浪等不確定因素影響，所以采用了不依賴對象模型的模糊PID校正，設(shè)計了模糊PID控
3、制器。運(yùn)用MATLAB軟件中的Simulink工具箱建立了系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，并對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。根據(jù)船舶舵機(jī)需遠(yuǎn)距離傳送信號且干擾源多的情況，采取了操作室與舵機(jī)室分散控制，通過CAN總線連接通信的控制方式，有效提高了控制及反饋信號傳送的速率與質(zhì)量。設(shè)計了主電路圖、CANopen主站控制原理圖、CANopen從站控制原理圖。本文設(shè)計的船舶舵機(jī)系統(tǒng)，采用了新型轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)，有效減小了舵機(jī)體積及重量；采用了電液比例控制，能有效提高船舶航行時舵角的定位精度，降低航行能耗，減小換向沖擊及噪聲；將傳統(tǒng)的PID校正與先進(jìn)的模糊控制相結(jié)合，提高了舵機(jī)的動態(tài)性能，增強(qiáng)舵機(jī)自適應(yīng)能力；采用現(xiàn)場總線傳輸信號，
4、提高了數(shù)據(jù)傳輸速度及可靠性。對高性能船舶舵機(jī)的設(shè)計據(jù)有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：船舶舵機(jī)，建模，模糊PID，仿真分析，PLC控制重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要IIABSTRACTChineseforeigntradevolumeincreasingyearbyyearbyreformandopeningup,inparticularafteraccessiontoWTOforeigntradehasenteredastageofrapiddevelopment.Theshipbuildingindustryhasalsoenteredingoldenagealongwithfastdevel
5、opmentofshippingindustry,butChineseshipauxiliaryequipmentmanufacturingcapacityislaggingfarbehindthemainvessel.Ithasbecomeabottleneckintherapiddevelopmentofshipbuildingindustry.Steeringgearisoneofthemostimportantequipmentforcontrollingships.Itsgoodorbadperformanceplaysakeyroleforshipmotioncontrol.
6、Butuptonowdomesticresearchersforthesteeringgearstudiesarefocusedonhowtocontroltheshipheadingandruddertrack.Thereisalackofresearchinghydraulicandelectricalcontrolaboutthesteeringgear.Therefore,researchanddevelopmenthigh-performancesteeringgearandachievethemassproductionfinally.Ithasgreatsignifican
7、ceforstrengtheningcompetitivenessofChineseshipbuildingindustry.Principleandcurrentconditionofmarinesteeringgearwereanalyzedinthispaper.First,introducedstructureofmarinesteeringgearswhichwereusedcommonly,choosedballrota
