電液比例控制技術(shù)在升沉補償系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在深海區(qū)域,由于有風(fēng)、浪、涌、流的影響,母船會產(chǎn)生較大程度的升沉運動,并且此升沉運動通過纜繩或臍帶傳遞至水下工作設(shè)備,則水下工作設(shè)備會隨母船產(chǎn)生較大的上下波動,對其安全可靠投放、作業(yè)和回收產(chǎn)生很大影響,甚至造成臍帶或纜繩斷裂等嚴(yán)重后果。因此,在進行深水作業(yè)時,必須有相關(guān)的升沉補償裝置對母船的升沉運動進行補償,以此減緩船體運動對水下工作設(shè)備的影響。只有掌握了此項技術(shù),深海資源開發(fā)才不再只是一種規(guī)劃,但是當(dāng)前國內(nèi)對升沉補償系統(tǒng)的研究基本上處

2、于空白,這嚴(yán)重制約了我國海洋經(jīng)濟的發(fā)展,因此盡快的掌握此項核心技術(shù)對我國經(jīng)濟社會的發(fā)展具有重要意義。
　　本文主要研究了升沉補償?shù)囊环N實現(xiàn)方法——電液比例控制技術(shù)。主要對主動升沉補償及被動升沉補償實現(xiàn)方法進行設(shè)計。所涉及的主要電液比例元件主要包括比例溢流閥、電液比例方向流量閥及軸向柱塞泵(可進行負(fù)載敏感恒壓變量切換)。其中比例溢流閥接受張力反饋信號控制纜繩張力恒定;電液比例方向流量閥控制絞車的正常收放,也可接受張力及平臺位移反饋實

3、現(xiàn)絞車的主動補償控制;軸向柱塞泵則通過疊加由相關(guān)比例元件構(gòu)成的調(diào)節(jié)器實現(xiàn)負(fù)載敏感、恒壓變量功能,以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的節(jié)能。比例溢流閥采用雙級三通減壓閥作為先導(dǎo)控制的結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)回路壓力的精細(xì)控制,在控制信號一定的情況下回路壓力并不隨溢流量的增大而略微增大,而是保持恒定值不變,從而精確實現(xiàn)回路壓力的電比例控制,以實現(xiàn)在被動升沉補償中纜繩張力的精確控制。電液比例方向流量閥采用二通進口壓力補償?shù)姆椒ù_保閥口前后壓差不變,從而實現(xiàn)閥口開度與控制流量

4、成比例,另外此系統(tǒng)中采用的電液比例方向流量閥具有閥芯位置反饋功能,可容易實現(xiàn)閉環(huán)控制從而保證對通過閥流量的準(zhǔn)確控制,最終使得執(zhí)行機構(gòu)馬達轉(zhuǎn)速精確可控可調(diào)。在軸向柱塞泵上疊加壓力、負(fù)載敏感及恒功率調(diào)節(jié)器以實現(xiàn)恒壓、恒流、恒功率及各種復(fù)合控制功能。采用這些調(diào)節(jié)器實現(xiàn)各種控制功能最主要的就是改善系統(tǒng)的性能減少功率損失。升沉補償系統(tǒng)采用PID校正控制,其中比例環(huán)節(jié)用于減少偏差,微分環(huán)節(jié)用于改善系統(tǒng)的阻尼而積分環(huán)節(jié)用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。以期獲得