液壓舵機(jī)電液伺服調(diào)節(jié)器的性能分析與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、舵機(jī)電液伺服調(diào)節(jié)器是舵機(jī)操縱系統(tǒng)的機(jī)電轉(zhuǎn)換與控制裝置。它控制舵機(jī)操縱船舶根據(jù)輸入舵角改變航向或在船舶偏離既定方向時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)舵角，使船舶回到原來(lái)的航行方向。本文針對(duì)國(guó)外引進(jìn)的某型舵機(jī)電液伺服調(diào)節(jié)器，進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)后的性能分析及參數(shù)優(yōu)化。該調(diào)節(jié)器主要由伺服閥、伺服活塞、差動(dòng)缸、力矩馬達(dá)、放大器、傳感器等組成，是集機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)等為一體的機(jī)-電-液一體化產(chǎn)品。
　　 本文在介紹電液伺服調(diào)節(jié)器的組成、功

2、能及工作原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)關(guān)鍵尺寸的計(jì)算對(duì)調(diào)節(jié)器閥芯閥套組件、伺服活塞和液壓缸組件及調(diào)節(jié)器系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核與分析，計(jì)算了伺服閥的流量特性及閥在平衡點(diǎn)處的系數(shù)、伺服活塞和差動(dòng)缸組件的泄漏及活塞的移動(dòng)速度，得出了調(diào)節(jié)器的輸出特性曲線(xiàn)；在基本掌握各元器件的作用及工作狀況的基礎(chǔ)上，以流量連續(xù)性方程和力平衡方程為基礎(chǔ)，采用線(xiàn)性化小變量處理的方法，在考慮閥芯所受的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)液動(dòng)力及三通閥和液壓缸泄漏影響的基礎(chǔ)上，列寫(xiě)了三通閥控制液壓缸等環(huán)節(jié)的基本

3、方程，得到了電液伺服調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的線(xiàn)性化數(shù)學(xué)模型；然后用Matlab提供的Simulink進(jìn)行仿真，選取ode45(Dormand-Prince)算法，變步長(zhǎng)積分，對(duì)調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，并得出了其動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；本文最后根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果討論了調(diào)節(jié)器部分參數(shù)對(duì)輸出性能的影響規(guī)律，以綜合控制性能為目標(biāo)函數(shù)，采用基于黃金分割法和拋物線(xiàn)插值法的搜索方法，利用Matlab優(yōu)化工具箱，在給定區(qū)間內(nèi)對(duì)調(diào)節(jié)器部分參數(shù)尋優(yōu)，使其穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能都得到