船用舵機電液伺服控制單元優(yōu)化設計與自適應控制.pdf

1、舵機是船舶中不可缺少的航向控制設備，本文的研究對象—電液伺服控制單元是舵機系統(tǒng)中重要的控制部件，它用于泵控式舵機系統(tǒng)中調節(jié)變量泵的斜盤傾角，來達到改變系統(tǒng)控制流量的目的。它直接關系到整個舵機系統(tǒng)的性能。隨著航海技術和國防工業(yè)的發(fā)展，對船舶舵機的性能指標要求越來越高，因此，對電液伺服控制單元的研究具有深遠的理論和實踐意義。
　　在以往的研究過程中，主要發(fā)現(xiàn)電液伺服控制單元在零位時存在振動，左右行程不對稱，精度和快速性達不到使用要求的

2、問題。本文在查閱大量國內外文獻資料的基礎上，結合電液伺服控制單元的具體問題，確定了控制策略。
　　論文通過分析電液伺服控制單元的各個組成環(huán)節(jié)的工作原理，建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型，分析產生振動、誤差和左右行程不對稱的機理。利用Matlab6.5仿真工具，采用調整伺服閥徑向間隙的方法進行優(yōu)化設計。在優(yōu)化后，對系統(tǒng)進行了各種典型信號的時域分析和頻域分析。為了使系統(tǒng)左右行程對稱，提高精度并改善系統(tǒng)的快速性，本文采用了基于李雅普諾夫穩(wěn)定理論的誤

3、差多項式方法，設計了模型參考自適應控制器。進行典型信號的仿真來驗證其有效性，并分析自適應的調節(jié)速度。在此之后，改變液壓油的溫度，重新計算系統(tǒng)的參數(shù)，通過仿真來驗證自適應控制器在溫度改變的工況下的控制性能。
　　本文在理論分析的基礎上，進行了大量的仿真研究。仿真結果表明，采用調整伺服閥徑向間隙的方法可以明顯的改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。模型參考自適應控制器能增加系統(tǒng)的頻帶寬，很好的解決系統(tǒng)的左右行程不對稱、精度以及快速性問題，并在參數(shù)變化的情