減搖水艙試驗(yàn)臺(tái)架的特性與實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、減搖水艙是減小船舶橫搖的重要減搖裝置之一,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、尤其適用于經(jīng)常工作在零航速或低航速的船舶減搖,如車客輪渡、滾裝船和科學(xué)考察船等.減搖水艙按結(jié)構(gòu)形式可分為U型減搖水艙和槽型減搖水艙,而U型減搖水艙可以設(shè)計(jì)成被動(dòng)式、主動(dòng)控制式和可控被動(dòng)式三種.減搖水艙試驗(yàn)臺(tái)架是研究和設(shè)計(jì)減搖水艙的重要試驗(yàn)設(shè)備.它可以模擬實(shí)際艦船在海浪中的運(yùn)動(dòng),從而研究水艙的運(yùn)動(dòng)、控制規(guī)律,并可測(cè)得減搖效果,為實(shí)船裝備減搖水艙提供試驗(yàn)數(shù)據(jù).該試驗(yàn)裝置是一種專

2、用綜合系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)還沒有如此功能規(guī)模的裝置.減搖水艙試驗(yàn)臺(tái)架是按照船的橫搖模型和相似關(guān)系建立起來(lái)的,理論上可以模擬500噸到10萬(wàn)噸級(jí)的船舶.但實(shí)際中還需要驗(yàn)證試驗(yàn)臺(tái)架能否準(zhǔn)確的模擬給定參數(shù)的船舶,這直接關(guān)系到減搖水艙的設(shè)計(jì)是否合理.為此本論文首先對(duì)試驗(yàn)臺(tái)架的各種參數(shù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳盡的測(cè)試,對(duì)試驗(yàn)臺(tái)架本身的特性進(jìn)行了深入分析和研究.本論文設(shè)計(jì)了一種基于模糊控制的PID參數(shù)自整定控制器.模糊控制的最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,

3、能夠克服非線性因素的影響,對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象的參數(shù)變化具有較強(qiáng)魯棒性.將模糊控制與常規(guī)PID控制相結(jié)合,根據(jù)不同的誤差、誤差變化率對(duì)PID的參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)調(diào)整,這就是PID參數(shù)自整定模糊控制器.它既具有模糊控制靈活、魯棒性好的優(yōu)點(diǎn),又具有PID控制精度高的特點(diǎn).仿真結(jié)果表明這種控制策略是有效的.此外,本論文研究了不規(guī)則波海浪仿真的方法及在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)問題,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行譜分析,給出了三種船型的橫搖力矩仿真.對(duì)硬件電路和傳感器進(jìn)行了重新標(biāo)檢和