基于AMESim船舶风翼回转液压系统仿真分析

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1、液压气动与密封／2013年第04期基于AMESim船舶风翼回转液压系统仿真分析刘绪儒，黄连忠，林煜翔，客振亚(大连海事大学轮机工程学院．辽宁大连116026)摘要：根据功率键合图理论，建立船舶风翼液压回转系统数学模型，并利用高级仿真软件AMESim对该液压回转系统进行了系统建模和仿真研究。针对船舶在航行过程中，风翼回转时可能遇到的工况对液压系统进行加载，得到系统运行时帆位角随设定信号的变化规律，以及伺服阀和液压马达的动态特性，并通过改变液压系统的相关参数，对液压系统进行优化，提高船舶风翼回转液压系统的安全性和稳定性。关键词：风翼；伺服阀；动态特性；仿真研究中图分类号：TH137．

2、1，U664．31文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)04—0030—05AnalysisofWing——SailHydrauhcSlewingSystemBasedonAMESimLIUXu一Ⅲ，HUANGLian-zhong，LINYu-xiang，KEZhen-ya(DalianMaritimeUniversityMarineEngineeringschool，Dalian116026，China)Abstract：Themodelofwing—sailhydraulicslewingsystemisestablishedbasedonPowerBondG

3、raphtheoryandSimulationanalysisismadebyutilizingAMESim．Throughrunningthesimulationunderseveralworkingconditions．thechangelawofservo—valveandmotor’SdynamiccharacteristicsisfoundoutInordertoimprovesafetyandstability，Systemoptimizationisdonebychangingrelativeparametem．KeyWord：wing；Servo—valve；dy

4、namiccharacteristic；simulationanalysisO引言真的速度与精度【”。在世界航运界。由于燃油价格的上涨，航运公司营1风翼回转液压系统原理运成本在不断增加。风能以其清洁、可再生、分布广泛船舶在海上航行时，因为海风的非定常性和船舶和能量丰富的特点得到世界各国航运公司的青睐。从航向的变化，需要根据风向的变化转动风翼，产生沿船上世界七十年代起，世界对风翼助航技术的研究逐渐舶航向的最大推力，辅助船舶航行。这就要求风翼在可增加，并且已经相继有几艘风翼助航船舶下水。但是研利用的风速范围内能够准确转动到最佳帆位角；考虑究大部分集中在翼型设计和控制系统的开发上，对于

5、到船舶的安全性，要求液压系统能够在极限风速下转风翼回转液压系统的研究至今较少，研究该液压系统动并降下风翼闭。对提高风翼在船舶上的应用具有重要的意义。由于风翼在极限风速下，转帆扭矩过大，本文在保近年来，液压仿真技术得到长足进步，很多液压仿证系统功能不变的前提下，对系统参数进行了合理缩真软件相继推出，在准确性和可操作性方面有了显著小。系统原理图如图1所示。提高，利用仿真软件对液压系统进行特性研究以及系回转液压系统为开式系统，主要由液压泵，伺服统优化提供了方便。AMESim是由法国Imagine公司推阀．液压马达。加载器等构成。[31由液压泵供给油液至液出的基于功率建合图原理的一款软件

6、，该软件采用图压马达，通过齿轮传动，带动风翼回转。伺服阀根据控形化建模，形象直观；并且采用智能求解器，根据系统制信号的变化实现系统调速及换向功能。帆位角控制特性的不同，自动选择最优积分方法；从而保证系统仿原理为：由偏航控制器根据外界风向风速。计算得到最佳操帆角，并按照线性变化规律输出信号，逐渐过渡到基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)课题：大型远洋船一风翼最佳操帆角；同时风翼桅杆处安装位置传感器，采集实柴油机混合动力低碳控制技术(2012AA112702)际帆角信号，将这两种帆角信号进行比较，得到偏差收稿日期：2013—01—26作者简介：刘绪儒(1989一)，男，山东

7、菏泽人，硕士研究生，主要研究方向值，经PID调节器调节后，当做伺服阀输入信号，进而风帆回转液压系统特性研究。控制风帆转角。风翼控制系统原理如图2所示。30HvdraulicsPneumatics&Seals／NO．04．2013l9加载器18制动器一固妻嚣17摩擦片i＼＼t_＼l6大转盘嗖15凸1615小齿轮由l014压力传感器。一3bTFTR13写制控一径信统向一柱塞一马达一12压力传感器O／ll1单向节流阀‰10流量传感器9单向阀8单向阀7溢流阀6溢流阀5电磁换向阀4校阀3伺