減搖鰭的動態(tài)水動力特性及電伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、船舶減搖鰭是一種應用最廣泛的船舶減搖裝置，傳統(tǒng)的減搖鰭系統(tǒng)通過傳感器測得船的橫搖信息，經(jīng)電液驅(qū)動系統(tǒng)使鰭轉(zhuǎn)動，在控制系統(tǒng)的作用下，隨著變化的橫搖運動而不斷地改變鰭角，產(chǎn)生抵抗海浪干擾的扶正力矩，從而達到減小船舶橫搖的目的?！　≌撐膶τ绊懘皽p搖鰭減搖效果的一個因素，即船舶橫搖的非線性運動模型與線性化的模型的差異及適用范圍進行研究，得出在船舶非線性橫搖模型中，非線性阻尼的影響大于非線性恢復力矩的影響的結(jié)論。提出不含5次函數(shù)項的橫搖非線性

2、模型來替代原有的模型，簡化了非線性模型，減少了計算量?！　p搖鰭的鰭角/升力、鰭角/轉(zhuǎn)矩的映射關系的動態(tài)水動力模型進行了研究并以水池實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于Theodorsen理論建立了減搖鰭鰭角/升力、鰭角/轉(zhuǎn)矩的映射的動態(tài)水動力模型。應用動態(tài)水動力模型將鰭角直接轉(zhuǎn)換成反饋升力及扶正力矩做為船舶橫搖數(shù)學模型中的反饋信號，從而減少由于鰭角/升力的非線性引起實際減搖與設計的誤差?！　∫援惒诫妱訖C直接轉(zhuǎn)矩控制技術為理論基礎，研究了以異步電

3、動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術為核心的減搖鰭電伺服系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、控制規(guī)律，并結(jié)合減搖鰭的特點，提出用異步電機電伺服系統(tǒng)替代以前的電/液伺服系統(tǒng)的方案。仿真實驗驗證了該系統(tǒng)的可行性?！　≡跍p搖鰭PID控制方面，討論了單神經(jīng)元網(wǎng)絡控制技術，針對船舶減搖的特點在船舶減搖鰭系統(tǒng)中采用以Pe2(k+d)+Q△u2(k)為性能指標的單神經(jīng)元PID控制器，對各種海況下船舶的開環(huán)橫搖、PID控制器減搖鰭、單神經(jīng)元自適應PID控制器的減搖鰭進行仿真實驗，仿真結(jié)