潜器推进器现代控制方法研究

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1、哈尔滨工程大学硕十学位论文摘要随着海洋资源的开发和科技的进步，潜器的研究就具有十分重要的现实意义。本文主要的研究内容为潜艇推进系统的控制。本文首先分析了潜器一主机一桨彼此之间的影响，并根据螺旋桨的设计理论在给定潜器参数的条件下设计出最佳的螺旋桨，并对其负载特性进行了分析。然后，根据所得的负载螺旋桨的特性和液压伺服系统设计的基本原理，建立潜器推进器电液伺服系统的模型。本文中电液伺服系统为阀控马达系统，主要包括电液伺服阀、放大器、液压马达、反馈元件等。通过选择合适的液压元件建立整个电液伺服系统的数学模型。针对建立的潜器推进

2、电液伺服系统的模型，本文采用了两种现代控制方法实现对其的控制。一种是模型参考模糊自适应PID控伟lJ(ModelReferenceFuzzyAdaptivePID简称MRFAPID)，它将模糊控制、自适应控制和传统PID控制相结合，用模糊逻辑取代了复杂的自适应律的推导，并在线整定控制器参数，使得控制器易于设计，且具有较好的自适应能力。另一种是单神经元自适应PID控制，它应用单神经元控制的自学习能力，在线整定控制器的参数，使系统具有自整定和自适应性，即具有良好的鲁棒性和实时控制效果。同时本文对两种控制方法分别进行了Mat

3、lab仿真，并与传统PID控制进行比较。通过分析仿真结果可以得出两种控制方法均达到了预期的控制效果。关键词：螺旋桨；电液伺服系统；MRFAPID控制；单神经元自适应PID控制；Matlab哈尔滨丁程大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentoftheoceanresourcesandtheimprovementoftechnology,theresearchonthesubmarineisofgreatpracticalsignificance．Thispaperstudiesthecontr

4、olofsubmarinepropulsionsystems．Inthispaper，theimpactofthesubmarine--engine---propellerisanalyzedfirst，thenaccordingtothedesigntheoryofthepropellerandthegivendataparametersofthesubmarine，thebestpropellerparametersCanbedesignout，attheSalTletime，wecananalyzeitsload

5、characteristics．Thenaccordingtothecharacteristicsoftheloadpropellerandthebasicdesignprinciplesofthehydraulicservosystem，wecallestablishthemodelofelectro—hydraulicservosystemofthesubmarinepropulsion．Inthispaper,theelectro—hydraulicservosystemisvalve—controlledmot

6、or，mainlyincludeelectro—hydraulicservovalves，amplifier,hydraulicmotors，andotherfeedbackcomponents．Thoughchoosingtheappropriatehydrauliccomponents，finallythemathematicalmodeloftheelectro—hydraulicservosystemwillbeestablished．Fortheestablishmentofthesubmarinepropu

7、lsionelectro-hydraulicservosystemmodel，thepaperusestwomodemcontrolmethodstoachievetheircontr01．FirstisModelReferenceFuzzyAdaptivePIDcontrol(MRFAPID)．Itincludefuzzycontrol，adaptivecontrolandintegrationoftraditionalPIDcontrol，SOthecomplexadaptivelawderivationisrep

8、lacedbythefuzzylogic，andwecantunethecontrollerparametersonline．Thenthecontrollerdesignwillbecomeeasyandhasabetteradaptivecapacity．Theothermethodissingleneuronadaptive