減搖水艙試驗臺架的特性與實現(xiàn)研究.pdf

1、減搖水艙是減小船舶橫搖的重要減搖裝置之一,它結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、尤其適用于經(jīng)常工作在零航速或低航速的船舶減搖,如車客輪渡、滾裝船和科學(xué)考察船等.減搖水艙按結(jié)構(gòu)形式可分為U型減搖水艙和槽型減搖水艙,而U型減搖水艙可以設(shè)計成被動式、主動控制式和可控被動式三種.減搖水艙試驗臺架是研究和設(shè)計減搖水艙的重要試驗設(shè)備.它可以模擬實際艦船在海浪中的運動,從而研究水艙的運動、控制規(guī)律,并可測得減搖效果,為實船裝備減搖水艙提供試驗數(shù)據(jù).該試驗裝置是一種專

2、用綜合系統(tǒng),在國內(nèi)還沒有如此功能規(guī)模的裝置.減搖水艙試驗臺架是按照船的橫搖模型和相似關(guān)系建立起來的,理論上可以模擬500噸到10萬噸級的船舶.但實際中還需要驗證試驗臺架能否準(zhǔn)確的模擬給定參數(shù)的船舶,這直接關(guān)系到減搖水艙的設(shè)計是否合理.為此本論文首先對試驗臺架的各種參數(shù)、數(shù)據(jù)進行了詳盡的測試,對試驗臺架本身的特性進行了深入分析和研究.本論文設(shè)計了一種基于模糊控制的PID參數(shù)自整定控制器.模糊控制的最大優(yōu)點是不依賴于被控對象的精確數(shù)學(xué)模型,

3、能夠克服非線性因素的影響,對調(diào)節(jié)對象的參數(shù)變化具有較強魯棒性.將模糊控制與常規(guī)PID控制相結(jié)合,根據(jù)不同的誤差、誤差變化率對PID的參數(shù)進行在線自動調(diào)整,這就是PID參數(shù)自整定模糊控制器.它既具有模糊控制靈活、魯棒性好的優(yōu)點,又具有PID控制精度高的特點.仿真結(jié)果表明這種控制策略是有效的.此外,本論文研究了不規(guī)則波海浪仿真的方法及在系統(tǒng)中的實現(xiàn)問題,并對仿真結(jié)果進行譜分析,給出了三種船型的橫搖力矩仿真.對硬件電路和傳感器進行了重新標(biāo)檢和