海洋深度模擬器的電液控制系統(tǒng)研究.pdf

1、海洋深度模擬器是水下航行器半實物仿真系統(tǒng)中的重要組成部分,配合相關(guān)設(shè)備,可以實時模擬海水的深度變化,為被模擬對象在實驗室條件下提供真實的海水深度變化環(huán)境。研制高可靠、高精度的海洋深度模擬器,可以縮短水下航行器的研制周期,減少其研制成本。
　　首先,根據(jù)液壓傳動相關(guān)技術(shù),本文確定了海洋深度模擬器總體設(shè)計方案,設(shè)計了其液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng),計算了各元器件的關(guān)鍵參數(shù),完成了關(guān)鍵元器件選型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　其次,結(jié)合液壓伺服控制理

2、論,分析了海洋深度模擬器系統(tǒng)結(jié)構(gòu),建立了系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的近似模型,進而得出海洋深度模擬器的數(shù)學(xué)模型,并對系統(tǒng)特性進行了探究,分析了系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。
　　接著,對海洋深度模擬器進行了相應(yīng)控制策略的研究。由于海洋深度模擬器具有動態(tài)響應(yīng)快、跟蹤精度高等特點,采用常規(guī)PID控制很難獲得良好的控制效果,而零相差跟蹤控制器可以減小系統(tǒng)在高頻響時的相位差,提高系統(tǒng)的跟蹤精度。因此,結(jié)合兩種控制算法的特點,本文設(shè)計了基于遺傳算法整定的PI

3、D控制器和零相差跟蹤控制器。基于 MATLAB仿真環(huán)境,本文對該控制系統(tǒng)進行了仿真分析,結(jié)果表明,本文所提出的復(fù)合控制策略明顯改善了系統(tǒng)的控制性能。
　　最后,分析了海洋深度模擬器壓力控制器程序的功能需求,建立了其軟件組織結(jié)構(gòu),劃分了功能模塊,并且采用LabView、RTX實時插件、Microsoft Visual C++設(shè)計了具有高實時性的海洋深度模擬器軟件,為將來的實驗提供了軟件平臺。
　　本課題為深入研究如何提高海洋深