复合液压缸型升沉补偿方案设计与仿真研究

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1、中图分类号婴三坌!：窆UDC621硕士学位论文学校代码!Q堇塑密级衄复合液压缸型升沉补偿方案设计与仿真研究ProgramDesignandSimulationonIntegratedHydraulicCylinderHeaveCompensation作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期掣；口纠沙戴欢机械工程机械电子机电工程学院李艳答辩委员会主席中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

2、，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：j噬壑日期：止年上月生日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储签名：攀翩签名担吼崞年上月上日复合液压缸型升沉补偿方案设计与仿真

3、研究摘要：采矿船受浪涌的影响会产生六自由度运动，会严重影响采矿工作的安全，因此深海采矿系统必须采用升沉补偿装置来补偿船体的运动。本文对被动式、主动式和半主动式升沉补偿系统装置进行比较分析。利用AMESim仿真软件进行分析计算，主要从补偿效果和能耗方面对三种不同系统进行对比分析。结果显示半主动系统补偿效果接近主动补偿效果，能耗较低，是重型深海采矿工业未来补偿技术的主要研究方向。本文根据前文对5000m中国大洋多金属结核采矿系统的分析，提出了一种复合液压缸型的升沉补偿系统，并采用泵控加阀控的PID控制策略，以期获得较好的补偿效果和节能效果。综合利用数学建模及多领域联合仿真建模

4、的研究方法，建立了系统单自由度AMESim仿真模型及三自由度ADAMS．AMESim联合仿真模型，分析了系统的控制效果，系统在随机波作用下的响应，蓄能器、管道及控制参数等多个因素对系统的影响。并将结果与现行的升沉补偿系统进行比较，确定了复合型升沉补偿系统方案的可行性，并对改进系统性能进行了探索性研究。论文最后开展了半主动式升沉补偿系统联合仿真试验验证。应用中南大学升沉补偿模拟试验台，对其试验平台进行了建模仿真。验证结果表明，仿真数据和试验数据基本相符，表明ADAMS．AMESim建模与仿真方法是正确的。文中图54幅，表11个，参考文献64篇。关键词：深海采矿，ADAMS．

5、AMESim，被动升沉补偿、主动升沉补偿、半主动升沉补偿，联合仿真分类号：TP391．9IISchemeDesignandSimulationofIntegratedHydraulicCylinderHeaveCompensationAbstract：Theminingshipsurgeimpactwillbringaboutsixdegreesoffreedomofmovement，whichseriouslyaffectthesafetyofminingwork．deepseaminingsystemmustheavecompensationdevicetocompe

6、nsateforthemovementofthehull．Inthispaper,wecomparativelyanalyzeheavecompensationsystemdevicesofpassive，automaticandsemi．automatictype，andestablishthesimulationmodelofthethreesystems．WeuseAM匣Simsimulationsott-waretoanalyzeandcalculate，mainlyfromtheperspectivesofcompensationeffectandenergyc

7、onsumptionofthreedifferentsystems．Theresultsshowthatthecompensationeffectofthesemi．automaticsystemiSclosetotheautomaticcompensationeffect，withlowerenergyconsumption，whichiSthemainresearchdirectionofheavydeep．seaminingindustrycompensationtechnologyinthefuture．Basedon