基于海洋擾動下船舶系纜的恒張力控制.pdf

1、隨著新型船舶的建造以及海洋資源的開發(fā)，近年來，國家對錨泊機械的發(fā)展越來越重視。處于錨泊狀態(tài)的船舶，由于受風浪流等海洋擾動的影響會出現(xiàn)搖擺晃動的現(xiàn)象，就必然導致各個錨鏈上的受力情況發(fā)生變化。由于錨泊船的大慣性作，錨鏈的張力會隨船的擺動有大幅的震蕩和波動，導致錨泊船的相對穩(wěn)定性變差，這就可能會引起錨鏈系統(tǒng)故障而引發(fā)安全事故。為避免該現(xiàn)象的出現(xiàn)，有必要對錨鏈的恒張力控制進行研究。在集中控制及自動化要求日益高漲的時代，恒張力控制已成為工程作業(yè)船

2、舶中的系泊絞車的必備性能。
　　針對本課題，本文以兩個錨鏈系泊的錨泊船為研究對象，在分離型（MMG）結(jié)構模型的基礎上，根據(jù)芳村康男低速域、大漂角的多項式模型，建立了雙錨錨泊船的橫蕩、縱蕩以及艏搖為主的三自由度運動數(shù)學模型。運用MATLAB/SIMULINK進行仿真研究，得到了在一定海洋擾動下的錨泊船的運動姿態(tài)及錨鏈的張力變化情況。
　　以電動控制的錨機系統(tǒng)為核心，對三相異步電動機的交流調(diào)速系統(tǒng)進行研究。在分析三相異步電機矢量

3、變換控制原理的基礎上，推導出異步電機在兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型。建立了大功率錨機電機的按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制模型，在MATLAB/SIMULINK軟件平臺下，得到可以實現(xiàn)無級變頻調(diào)速的錨機電機模型。在此基礎上，研究電機輸出軸上的恒力矩控制，以達到錨鏈的恒張力控制的目的。
　　最后，結(jié)合恒張力的控制要求，根據(jù)錨鏈上的受力情況，動態(tài)調(diào)整錨鏈的收放來實現(xiàn)錨泊船在一定海洋擾動作用下鏈纜的恒張力控制。并利用仿真來驗證錨機恒張力變頻控制策