船舶多航態(tài)對減搖鰭電伺服系統(tǒng)影響研究.pdf

1、本課題來源于哈爾濱工程大學211工程項目“減搖鰭電伺服系統(tǒng)試驗裝置”課題?，F(xiàn)在的減搖鰭轉鰭驅動系統(tǒng)采用的是電液伺服系統(tǒng)。隨著減搖鰭電伺服系統(tǒng)也在加裝在船舶上，但是電伺服系統(tǒng)中的電機對于轉矩的控制比較嚴格。
　　 本文首先對船舶橫搖運動進行分析，目前研究船舶特性所采用的模型大都是線性的，線性模型運算簡單，并在一定條件下完全可以替代實際系統(tǒng)復雜的動態(tài)非線性模型。但在波浪較大的情況下，用線性船舶模型進行船舶橫搖運動的研究其誤差很大，必

2、須考慮用非線性模型。
　　 然后介紹了振動薄翼理論Theodorsen理論。計算繞軸作正弦振動運動的鰭的動態(tài)水動力系數(shù)，給出了振動薄翼理論的應用，平板翼作正弦振蕩運動水動力系數(shù)（即鰭水動力系數(shù)的振動解部分）的推導過程。
　　 接著通過對鰭軸上力矩的分析，給出減搖鰭在水中作復雜運動時鰭軸上的力矩模型，并對鰭軸上所受的各種力矩分別進行討論，給出實際的計算公式。對主要作用在減搖鰭上的三種力矩進行詳細的推導，最后，把某艦上的減搖

3、鰭作為鰭的模型，對鰭的力矩曲線進行了仿真，對多種航態(tài)下的轉鰭力矩進行疊加仿真。
　　 最后針對電伺服系統(tǒng)設計基于遺傳PID整定的控制器，在MATLAB中建立系統(tǒng)仿真模型。在建模過程中，首先建立電機的仿真模型通過搭建的仿真模型，分別對常規(guī)PID和基于遺傳算法整定的PID控制算法控制下的系統(tǒng)進行仿真分析。結果表明：基于遺傳算法整定的PID控制方法在控制性能和魯棒性方面都大大優(yōu)于常規(guī)PID控制器，更能適應高性能控制系統(tǒng)對系統(tǒng)品質的要求