模糊控制在深海采礦升沉補(bǔ)償模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著陸地資源的耗竭,人們將目光投向浩瀚的海洋,水力提升式深海多金屬錳結(jié)核采礦技術(shù)作為一種前沿的技術(shù)在深海采礦中得到廣泛應(yīng)用,在采礦過程中,由于受海洋風(fēng)、浪、流、潮的影響,采礦船不可避免地在重力方向上產(chǎn)生顯著的升沉運(yùn)動(dòng).如果揚(yáng)礦管和采礦船之間是剛性連接,在外載荷作用下?lián)P礦管產(chǎn)生拉伸和彎曲變形,為了提高揚(yáng)礦管的穩(wěn)定性、可靠性和使用壽命以及整個(gè)揚(yáng)礦系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)性.需在揚(yáng)礦管的上部與采礦船之間安裝一套揚(yáng)礦管升沉補(bǔ)償系統(tǒng),以保持深海采礦作

2、業(yè)能正常進(jìn)行.安裝揚(yáng)礦管升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的目的就是當(dāng)采礦船隨波浪升沉?xí)r,使揚(yáng)礦管盡可能地保持靜止不動(dòng),使得揚(yáng)礦管的交變軸向應(yīng)力和軸向變形盡可能地小.該文針對傳統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的缺點(diǎn),提出一種新型的主動(dòng)式電液伺服補(bǔ)償系統(tǒng),該系統(tǒng)的成功研制為中國在鎖定的太平洋海域的深海采礦提供技術(shù)儲(chǔ)備.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由工控機(jī)、比例閥、光柵位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和D/A卡組成,它們是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件基礎(chǔ).該系統(tǒng)采用VB作為開發(fā)工具,將它有效地和VC、MATLAB、ACC

3、ESS等軟件有機(jī)結(jié)合起來,采用動(dòng)態(tài)鏈接庫和ActiveX技術(shù)開發(fā)出一套測控軟件,完成實(shí)時(shí)控制、圖形顯示、數(shù)據(jù)保存以及數(shù)據(jù)處理等功能,該軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),具有可擴(kuò)展性和可修改性.系統(tǒng)界面簡單實(shí)用、美觀大方.針對液壓系統(tǒng)時(shí)變、非線性、數(shù)學(xué)模型不易確認(rèn)的特點(diǎn),提出了模糊控制的思想,該系統(tǒng)采用三種主要的控制策略,即模糊控制、模糊自整定PID控制和模糊PID復(fù)合控制,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,它們均比經(jīng)典PID控制具有良好的魯棒性.在控制中顯示出良好