噴水推進操舵倒航監(jiān)控系統(tǒng)設計及控制策略研究.pdf

1、船舶從船尾噴出反向水流獲得前向推力，這就是噴水推進技術。該技術已廣泛應用于高速、高性能艦船，這些船舶操縱性能好，推進效率高。本文以某噴水推進裝置及其液壓控制系統(tǒng)為研究對象，設計并驗證了上位機監(jiān)控系統(tǒng)，同時對倒航機構液壓控制系統(tǒng)進行了機理建模和控制仿真分析，研究了兩套噴水推進裝置操舵機構的同步控制問題。
　　噴水推進上位機監(jiān)控系統(tǒng)用于完成信號采樣、屏幕顯示、數據存儲查詢和通信等任務。本文依據系統(tǒng)穩(wěn)定性和實時性要求，選擇了高速穩(wěn)定的A

2、M3352微處理器和實時操作系統(tǒng)Windows CE。此外，針對采樣通道數不足的問題，設計并實現了基于PIC微處理器的A/D采樣模塊。其次，針對現場信號干擾問題，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)串口屏設計了系統(tǒng)顯示界面，并與SQLite數據庫配合，實現了數據查詢和顯示。
　　倒航機構轉動是通過液壓系統(tǒng)實現的，因此，文中建立了倒航機構液壓控制系統(tǒng)機理模型，并采用滑?？刂坪蚉ID進行了Matlab

3、仿真。文中首先采用有效負載流量和負載壓力的定義建立了閥控非對稱缸模型，并將液壓系統(tǒng)和倒航機構通過作用力臂聯系起來，從而得到了控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數。最后，從快速性、抗干擾性和抑制參數攝動三方面對比了滑模控制和PID控制。
　　大功率噴水推進船舶在進行轉向、停泊等操作時，操舵機構需實現同步。為此，設計了基于異步控制器的同步控制方案。此外，設計了基于同步誤差倒數的同步控制算法，該算法精度可調，能實現系統(tǒng)平緩啟停。最后，設計了 PI同步控