船用閥門電液位置伺服控制系統(tǒng)動態(tài)特性的研究.pdf

1、隨著船舶自動化技術(shù)不斷地發(fā)展，船舶中許多系統(tǒng)都安裝了大量閥門，其主要作用是調(diào)整船舶姿態(tài)、保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而閥門控制系統(tǒng)通常是保證閥門正常工作的關(guān)鍵。因此，船用閥門控制系統(tǒng)動態(tài)特性的理論分析與優(yōu)化具有重要意義。
　　本文以船舶壓載水系統(tǒng)中的閥門控制系統(tǒng)為研究對象，把電液伺服控制技術(shù)應(yīng)用在該系統(tǒng)中。針對伺服控制系統(tǒng)存在的問題，引入智能控制算法對其進(jìn)行優(yōu)化，具體的研究工作如下：
　　首先，分析了壓載水系統(tǒng)中閥門電液伺服控制系統(tǒng)

2、的結(jié)構(gòu)與原理，運(yùn)用傳遞函數(shù)法建立了伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。利用Matlab軟件得到了系統(tǒng)的開環(huán)伯德圖，對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
　　其次，應(yīng)用AMESim軟件建立了閥門電液伺服控制系統(tǒng)的物理仿真模型。模擬了閥門的實(shí)際工作狀況，對伺服系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行了分析。結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，分別探討了不同的外負(fù)載、不同的放大器增益、不同的液壓缸泄漏系數(shù)與內(nèi)徑以及不同的伺服閥阻尼比對伺服控制系統(tǒng)動態(tài)特性的

3、影響。
　　再次，分析了常規(guī)PID控制與模糊控制各自的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。針對控制系統(tǒng)中的問題，設(shè)計(jì)了模糊PID控制器。在Matlab/Simulink中分別建立了模糊PID控制與常規(guī)PID控制的仿真模型，對兩種控制算法的控制效果進(jìn)行了仿真對比研究。結(jié)果表明模糊PID控制系統(tǒng)的控制效果優(yōu)于常規(guī)PID控制。
　　最后，搭建了AMESim/Simulink聯(lián)合仿真平臺。通過AMESim/Simulink聯(lián)合仿真技術(shù)，進(jìn)一步驗(yàn)證了模糊PI