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文檔簡介
1、采用氣囊隔振器的浮筏裝置,因其良好的低頻隔振性能,目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于艦船動力裝置中,顯著改善了艦船的隱身性能。但由于氣囊本身的緩慢漏氣及外界擾動的影響,浮筏會偏離其平衡姿態(tài),導(dǎo)致輸出軸軸系產(chǎn)生對中偏差,同時與浮筏連接的管系產(chǎn)生扭曲變形,引起隔振效果降低,甚至威脅設(shè)備安全,因此需要采取一定的控制策略來保持高精度的筏體姿態(tài)平衡。本文以某型艇主推進(jìn)裝置的氣囊支撐浮筏隔振裝置為研究對象,通過對支撐氣囊進(jìn)行充、排氣來調(diào)整浮筏姿態(tài),開展姿態(tài)控制策
2、略的研究。
本文首先對采用囊式大載荷氣囊隔振器的浮筏隔振裝置進(jìn)行了特性分析,介紹了其各部分的組成和工作原理。以德國倍福嵌入式PC為核心,構(gòu)建了基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的控制框架,制定了控制系統(tǒng)的方案及其功能組成,完成了電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其次,對氣囊隔振器的特性進(jìn)行分析,建立了浮筏隔振裝置的姿態(tài)模型。通過引入氣囊壓力的最小方差約束實(shí)現(xiàn)了浮筏姿態(tài)控制超靜定問題的求解,進(jìn)而得到氣囊的最優(yōu)壓力分布。在控制系統(tǒng)無法進(jìn)行精確解耦的前提下
3、,提出了基于最優(yōu)壓力分布的氣囊耦合特性識別方法,以便準(zhǔn)確地選擇需要操作的氣囊。隨后,設(shè)計(jì)了一種基于最優(yōu)壓力分布和耦合特性識別的浮筏姿態(tài)控制策略,以進(jìn)一步提高姿態(tài)調(diào)整的速度和減小調(diào)整過程浮筏的振蕩。該策略將調(diào)整過程分為高度調(diào)整和水平姿態(tài)調(diào)整兩個階段:前一階段采用模糊控制確定氣囊隔振器的充排氣時間,快速將浮筏調(diào)整到輸出軸對中高度;后一階段以“高排低充”的策略調(diào)整浮筏水平姿態(tài)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文所提控制策略的快速性和準(zhǔn)確性。最后,搭建了某型艇
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