舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究作者姓名李少华学科专业机械电子工程指导教师张立杰教授2015年5月中图分类号：TH137.1学校代码：10216UDC：621.22密级：公开工学硕士学位论文舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究硕士研究生：李少华导师：张立杰教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectronicEng

2、ineeringRESEARCHONTHECONTROLANDEXPERIMENTOFTHEHYDRAULICDRIVINGUNITFORSHIPPLATFORMbyLishaohuaSupervisor:ProfessorZhanglijieYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表

3、或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其

4、它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要舰船在波浪、海风等海洋环境扰动的影响下，会在海上作业时发生周期性运动。海浪运动给雷达信号捕捉定位、直升机起降、吊装稳定、手术实施、舰载武器发射等多方面带来了严重影响。随着我国海洋运输和国防事业的不断发展，对能够隔离海浪运动承载能力大的稳定平台需求日益迫切。液压伺服驱动与伺服电机驱动相比，具有体积小、响应快、精度高、承载大等优点，

5、因而采用液压驱动的并联稳定平台逐渐成为大承载能力舰船稳定平台研制的重要方向。但是液压伺服系统也存在固有非线性、参数不确定性以及控制难度大等缺点，为此本文开展了舰船稳定平台液压驱动单元液压伺服系统控制的研究工作。首先采用机理建模方法确定阀控非对称缸系统理论模型，并根据所建立的模型进行了阀控非对称缸系统动态性能的频域分析。采用参数辨识方法获得了系统中的非确定性参数，建立了单通道液压驱动单元的准确数学模型。在内模控制算法和速度前馈控制理论分析的基础上，基于MATLAB/Simulink仿真软件搭建液压驱动单元闭环控制模

6、型，并对PID控制算法、内模控制算法以及基于速度前馈结构的复合内模控制算法进行了仿真分析。根据要求进行了舰船稳定平台液压伺服系统的设计工作，在实验室搭建了以NIcRIO-9068为控制器的实验平台。分别采用PID、内模控制以及基于速度前馈结构的复合内模控制策略对样机液压驱动单元进行实验研究。关键词：舰船稳定平台；液压驱动单元；速度前馈；复合内模控制-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractShipundertheinfluenceofwaves,thewindandothermarineenvironment

7、aldisturbanceoccursperiodicmotionatseaoperations.Wavemovementhasaseriousimpactonaradarsignalcapture,helicopterlanding,lifting,surgicalimplement,shipboardweaponsfiring.Withthedevelopmentofmaritimetransportanddefenseindustry,thedemandforthehighloadcapacityships

8、tableplatformisbecomingmoreandmoreurgent.Comparedwiththeservomotordrive,thehydraulicservodrivehasadvantagesofsmallsize,fastresponse,highprecision,bearinglargeandsoon.Moreandmoreresearchgr