噴水推進(jìn)操舵倒航監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略研究.pdf

1、船舶從船尾噴出反向水流獲得前向推力，這就是噴水推進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于高速、高性能艦船，這些船舶操縱性能好，推進(jìn)效率高。本文以某噴水推進(jìn)裝置及其液壓控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)倒航機(jī)構(gòu)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)理建模和控制仿真分析，研究了兩套噴水推進(jìn)裝置操舵機(jī)構(gòu)的同步控制問(wèn)題。
　　噴水推進(jìn)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)用于完成信號(hào)采樣、屏幕顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢和通信等任務(wù)。本文依據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求，選擇了高速穩(wěn)定的A

2、M3352微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Windows CE。此外，針對(duì)采樣通道數(shù)不足的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于PIC微處理器的A/D采樣模塊。其次，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)干擾問(wèn)題，采用隔離變壓器，均值濾波和限幅濾波方法，取得了良好效果。最后，利用組態(tài)串口屏設(shè)計(jì)了系統(tǒng)顯示界面，并與SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)配合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)查詢和顯示。
　　倒航機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，因此，文中建立了倒航機(jī)構(gòu)液壓控制系統(tǒng)機(jī)理模型，并采用滑?？刂坪蚉ID進(jìn)行了Matlab

3、仿真。文中首先采用有效負(fù)載流量和負(fù)載壓力的定義建立了閥控非對(duì)稱缸模型，并將液壓系統(tǒng)和倒航機(jī)構(gòu)通過(guò)作用力臂聯(lián)系起來(lái)，從而得到了控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。最后，從快速性、抗干擾性和抑制參數(shù)攝動(dòng)三方面對(duì)比了滑?？刂坪蚉ID控制。
　　大功率噴水推進(jìn)船舶在進(jìn)行轉(zhuǎn)向、停泊等操作時(shí)，操舵機(jī)構(gòu)需實(shí)現(xiàn)同步。為此，設(shè)計(jì)了基于異步控制器的同步控制方案。此外，設(shè)計(jì)了基于同步誤差倒數(shù)的同步控制算法，該算法精度可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平緩啟停。最后，設(shè)計(jì)了 PI同步控