船用舵機(jī)電液伺服控制單元優(yōu)化設(shè)計(jì)與自適應(yīng)控制.pdf

1、舵機(jī)是船舶中不可缺少的航向控制設(shè)備，本文的研究對(duì)象—電液伺服控制單元是舵機(jī)系統(tǒng)中重要的控制部件，它用于泵控式舵機(jī)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)變量泵的斜盤傾角，來達(dá)到改變系統(tǒng)控制流量的目的。它直接關(guān)系到整個(gè)舵機(jī)系統(tǒng)的性能。隨著航海技術(shù)和國防工業(yè)的發(fā)展，對(duì)船舶舵機(jī)的性能指標(biāo)要求越來越高，因此，對(duì)電液伺服控制單元的研究具有深遠(yuǎn)的理論和實(shí)踐意義。
　　在以往的研究過程中，主要發(fā)現(xiàn)電液伺服控制單元在零位時(shí)存在振動(dòng)，左右行程不對(duì)稱，精度和快速性達(dá)不到使用要求的

2、問題。本文在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合電液伺服控制單元的具體問題，確定了控制策略。
　　論文通過分析電液伺服控制單元的各個(gè)組成環(huán)節(jié)的工作原理，建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析產(chǎn)生振動(dòng)、誤差和左右行程不對(duì)稱的機(jī)理。利用Matlab6.5仿真工具，采用調(diào)整伺服閥徑向間隙的方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在優(yōu)化后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了各種典型信號(hào)的時(shí)域分析和頻域分析。為了使系統(tǒng)左右行程對(duì)稱，提高精度并改善系統(tǒng)的快速性，本文采用了基于李雅普諾夫穩(wěn)定理論的誤

3、差多項(xiàng)式方法，設(shè)計(jì)了模型參考自適應(yīng)控制器。進(jìn)行典型信號(hào)的仿真來驗(yàn)證其有效性，并分析自適應(yīng)的調(diào)節(jié)速度。在此之后，改變液壓油的溫度，重新計(jì)算系統(tǒng)的參數(shù)，通過仿真來驗(yàn)證自適應(yīng)控制器在溫度改變的工況下的控制性能。
　　本文在理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的仿真研究。仿真結(jié)果表明，采用調(diào)整伺服閥徑向間隙的方法可以明顯的改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。模型參考自適應(yīng)控制器能增加系統(tǒng)的頻帶寬，很好的解決系統(tǒng)的左右行程不對(duì)稱、精度以及快速性問題，并在參數(shù)變化的情