基于專家系統(tǒng)的潛艇自主抗沉技術(shù)研究與仿真.pdf

1、船舶在海上航行時常常會受到海浪,海風等海洋環(huán)境的擾動作用而產(chǎn)生各種搖蕩,其中以橫搖運動最為明顯。劇烈的橫搖運動會給船舶的適航性、安全性帶來極大的破壞,因此,利用性能優(yōu)良的減搖裝置減小船舶的橫搖運動是十分必要的。
　　 減搖鰭作為主要的減搖裝置,至今已使用了70多年,其良好的減搖效果已經(jīng)得到公認。傳統(tǒng)的NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)采用的是模擬控制器。但是隨著數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字控制技術(shù)在船舶控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,減搖鰭傳統(tǒng)的模

2、擬控制方式已經(jīng)不能適應(yīng)艦船數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的需求。另外,隨著艦船操縱控制技術(shù)的發(fā)展,模糊控制,魯棒控制等一些先進的控制技術(shù)也逐步得到了廣泛的應(yīng)用,有效提高了艦船各種復(fù)雜海況、航速下的操縱控制性能。近年來,由于數(shù)字技術(shù)及其復(fù)雜控制算法的成功應(yīng)用,國外一些減搖鰭在艦船上的作用已經(jīng)不再僅僅是用于減少船舶的橫搖運動,而是同時用于輔助艦船的操縱控制。本論文在此基礎(chǔ)上,針對NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)存在的問題,結(jié)合現(xiàn)代艦船對減搖鰭操縱控制的需求,采用數(shù)字

3、化的控制器對NJ6型隨動系統(tǒng)進行改造。論文主要進行了以下幾個方面的分析研究:
　　 1.從NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)角度對隨動系統(tǒng)的機構(gòu)、組成及其工作原理、操縱需求進行了深入的分析,并對隨動系統(tǒng)進行了建模,從系統(tǒng)時域、頻域角度對系統(tǒng)的特性進行了分析研究。
　　 2.對隨動系統(tǒng)的控制技術(shù)進行了分析研究,根據(jù)NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)的性能指標要求,進行模糊控PID制器的設(shè)計,并通過仿真,從時域、頻域角度對控制器的控制效果進行

4、了分析。
　　 3.對NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)的操縱控制、接口需求等角度進行了綜合分析,選取了歐姆龍PLC作為NJ6型減搖鰭隨動系統(tǒng)的控制內(nèi)核,并進行了操縱控制程序的開發(fā)設(shè)計及系統(tǒng)的安裝工作。
　　 4.將開發(fā)設(shè)計的PLC隨動控制單元接入NJ6型減搖鰭系統(tǒng)中,進行隨動系統(tǒng)的臺架試驗,并與原有的模擬電路隨動系統(tǒng)做對比試驗。通過試驗我們看到用PLC設(shè)計的隨動控制單元的操縱功能、性能參數(shù)等達到預(yù)期效果。試驗結(jié)果顯示該PLC控制器