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减摇鳍加载系统的设计与控制

作　者: 刘卓夫
导　师: 李福义
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 减摇鳍加载系统多余力数字控制
分类号: U664.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 107次
引　用: 4次
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内容摘要

减摇鳍加载系统是模拟减摇鳍运动时所受负载的装置，是为减摇鳍的研制开发工作服务的。它的功能是模拟减摇鳍在不同角度时受到的水流的作用力，从而检测减摇鳍控制系统的技术性能指标，以达到缩短研制周期、节约研制经费、提高可靠性和成功率的目的。随着计算机技术的飞速发展，实现电液加载系统的数字化控制，是电液加载系统提高加载性能的必然趋势。减摇鳍加载系统是典型的被动式电液力伺服系统，由于受到减摇鳍鳍角的强干扰引起很大的多余力，多余力严重地影响加载系统地动、静态特性。如何利用计算机数字控制的优点和特点，结合控制算法的研究成果，最大限度的消除多余力，提高加载性能是本文进行课题研究的重点内容。本文首先对减摇鳍加载装置进行了数学建模，通过仿真分析得出了多余力是系统最大干扰的结论。其次，根据古典控制理论通过计算机仿真对系统进行了校正。最后，结合实际系统的要求，设计了减摇鳍加载系统的数字控制部分，并对静态加载实验所获得的数据进行了分析。

全文目录

第1章绪论  9-23
  1．1 课题来源及实际意义  9-10
  1．2 电液加载系统的工作原理  10-13
  1．3 数字加载系统的发展概况  13-21
    1．3．1 国外负载仿真台概述  13-14
    1．3．2 国内负载仿真台概述  14-16
    1．3．3 各种克服多余力的方法简介  16-21
  1．4 论文的主要工作及工作安排  21-22
  1．5 本章小结  22-23
第2章减摇鳍加载系统组成和建模  23-42
  2．1 系统的工作原理  23-30
    2．1．1 加载式加载系统工作原理和特性分析  23-26
    2．1．2 减摇鳍加载系统工作原理和特性分析  26-30
  2．2 系统元器件参数的选取  30-33
    2．2．1 减摇鳍加载装置的技术指标  30
    2．2．2 液压部分设计  30-32
    2．2．3 数字控制部分设计  32-33
  2．3 系统建模  33-41
    2．3．1 阀控系统数学模型的建立  33-35
    2．3．2 电液伺服阀的主阀心开口与输入电流的方程  35-36
    2．3．3 加载缸与工作缸的机械连接及受力分析  36-38
    2．3．4 系统的数学模型和参数估计  38-41
  2．4 本章小结  41-42
第3章系统仿真分析  42-58
  3．1 水动力曲线拟合  42-47
    3．1．1 线性最小二乘拟合法简介  42-45
    3．1．2 基于多项式方程的水动力曲线拟合  45-47
  3．2 无扰动仿真分析  47-50
    3．2．1 无扰动条件下阶跃信号仿真分析  48-49
    3．2．2 无扰动条件下正弦信号仿真分析  49
    3．2．3 无扰动条件下水动力曲线仿真分析  49-50
  3．3 有扰动仿真分析  50-56
    3．3．1 多余力产生机理及对系统性能的影响  50-52
    3．3．2 补偿校正理论简介  52-54
    3．3．3 加入校正后有扰仿真分析  54-56
  3．4 本章小结  56-58
第4章数字控制部分软、硬件实现  58-79
  4．1 硬件电路设计  58-64
    4．1．1 传感器测量电路和电源的设计  58-61
    4．1．2 伺服放大电路设计  61-62
    4．1．3 下位机控制电路设计  62-64
  4．2 软件程序设计  64-78
    4．2．1 上位机程序设计  64-68
    4．2．2 数字滤波程序  68-71
    4．2．3 下位机程序设计  71-78
  4．3 本章小结  78-79
第5章实验数据分析  79-87
  5．1 实验简介  79-81
  5．2 不同油压下静加载实测曲线分析  81-84
  5．3 不同频率下静加载实测曲线分析  84-85
  5．4 本章小结  85-87
结论  87-89
参考文献  89-93
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  93-94
致谢  94-95
附录A  95-96
附录B  96-97
附录C  97-98
附录D  98

减摇鳍加载系统的设计与控制

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