风翼回转液压系统控制策略仿真及实验研究

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1、2015年8月机床与液压Aug.2015第43卷第l5期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.43No.15DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2015.15.021风翼回转液压系统控制策略仿真及实验研究闫亚胜,赵志强,黄连忠,林虹兆,刘绪儒(1.大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026;2.中国船舶工业系统工程研究院,北京100036)摘要:风翼回转液压系统是风翼助航船舶必不可少的一部分。在实际运行过程中,要求此液压系统能够稳定运行,压力波动小。对风翼回转液压系统在AMESi

2、m中建立仿真模型,在给定4种不同起动和制动控制信号的情况下,分别在仿真模型和实验台液压系统中比较压力波动和峰值压力,找出最适宜的起动和制动信号。在确定控制信号的基础上,通过对比不同起制动时间下系统的动态特性,最后确定系统最佳起动和制动时间。为风翼的实船应用奠定了基础。关键词:回转液压系统;控制策略;风翼助航;液压仿真中图分类号:TH137.1;U664.31文献标志码:A文章编号:1001—3881(2015)15—083—5SimulationandExperimentalResearchofControlStrat

3、egyinWing-sailSlewingHydraulicSystemYANYasheng,ZHAOZhiqiang,HUANGLianzhong,LINHongzhao,LIUXuru(1.MarineEngineeringCollege,DalianMaritimeUniversity,DalianLiaoning116026,China;2.SystemsEngineeringResearchInstitute,ChinaShippingIndustry,Beijing100036,China)Abstract

4、:Thewing—sailslewinghydraulicsystemisanessentialpartonwing·sailassistedships.Intheprocessofactualopera·tion,thishydraulicsystemisrequiredtooperatesteadilyandtohaveasmallpressurefluctuation.Accordingtothewing—sailslewinghydraulicsystem,thesimulationmodelwasestabl

5、ishedinAMESim.Underthecircumstancesofgivenfourdiferentcontrolsignalsofstartingandbraking,thepressurefluctuationandpeakpressurewerecomparedinthesimulationmodelhydraulicsystemandexperi-menttablesystem,SOastofindoutthemostappropriatestartingandbrakingsigna1.Basedon

6、determiningthecontrolsignal,bycom—paringthedynamicperformanceofsystemindifferentcontroltimeofstartingandbraking,theoptimumstartingandbrakingtimeofsys—ternisdeterminedfinally,whichhaslaidafoundationforthefurtherapplicationofwing-sailships.Keywords:Slewinghydrauli

7、csystem;Controlstrategy;Wing—sailassisted;Hydraulicsimulation0前言目前,随着燃油价格的上涨,利用风能节省能耗重新走进航运界的视野。从早期的风帆船到今日的风翼助航船舶,风能对航运业的贡献一直存在,但国内对于风翼助航船舶的研究还不是很成熟。风翼助航船舶在运行过程中,由于船舶运动方向的改变和风的非定常性,需要适时调整风翼的角度,使风翼处在最佳攻角上从而使船舶获得最大的推力。回转运动大多是靠液压系统来驱动的,液压系统的稳定运行与否直接关系到船舶的运行状态,因此有必要

8、对风翼回转液压系统进行深入研究。1风翼回转液压系统及仿真模型的建立1.1风翼回转液压系统风翼回转液压系统采用阀控型开式液压系统,系统的原理图如图1所示⋯。图1风翼回转液压系统原理图收稿日期:2014—06—15基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA112702)作者简介:闫亚胜(1990一),男,硕士研究生,

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