內(nèi)河船舶數(shù)字化舵機智能控制技術研究.pdf

1、數(shù)字化舵機控制技術采用數(shù)字化控制技術與液壓舵機系統(tǒng)相結合，充分利用了數(shù)字化控制技術響應速度快、抗干擾能力強、控制精度高等優(yōu)點，彌補了傳統(tǒng)液壓舵機系統(tǒng)效率低下、精度低等缺點，并且傳統(tǒng)液壓舵機由于其結構缺陷，常有液壓油泄漏情況發(fā)生，對內(nèi)河環(huán)境造成了污染。然而，在目前的內(nèi)河船舶中，基于建造維護成本和船員自身素質的考慮，對于舵機的控制普遍采用傳統(tǒng)液壓控制手段。在全球“節(jié)能減排”的大背景下，航運業(yè)也提出了“綠色航運”概念。所以，對于內(nèi)河船舶而言，

2、急需一種新型的舵機控制技術來滿足新時代的需求。數(shù)字化舵機控制系統(tǒng)作為一種較為新興的技術，無論在系統(tǒng)性能方面，還是綠色航運方面，都有著無可比擬的優(yōu)勢，擁有廣闊的市場前景。
　　本文采用理論與實驗相結合的方法，對船舶數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)進行了詳細的研究和探討，并結合我國《鋼質海船入級與建造規(guī)范》和IMO《國際海上人命安全公約》（SOLAS公約）對船舶舵機及控制系統(tǒng)的要求，主要在以下幾個方面開展工作：
　　首先，根據(jù)目前內(nèi)

3、河船舶舵機的控制方式，分析其弊端，并與數(shù)字化控制技術進行對比，凸顯數(shù)字化舵機控制的優(yōu)勢，為其后的控制方案設計與選型提供可行性支撐。
　　其次，通過比較模糊自適應PID控制與經(jīng)典PID控制的優(yōu)缺點，提出模糊控制策略。并通過MATALB/SIMULINK軟件對系統(tǒng)模型進行仿真分析，以證實設計方案的可行性。
　　再次，將模糊自整定PID控制策略應用于實際的舵機控制系統(tǒng)中，基于西門子S7-200PLC開發(fā)了控制程序。并從電氣控制部分

4、和液壓系統(tǒng)部分兩方面，對系統(tǒng)的組成及其原理進行了詳細闡釋。針對控制系統(tǒng)的電氣部分，對整個系統(tǒng)的硬件配置方案進行了深入探討。
　　最后，結合南通航運職業(yè)技術學院的國家級重點實驗室輪機自動化模擬機艙的變頻液壓舵機系統(tǒng)，將本文研究內(nèi)容付諸實踐，并對其做出了相關的試驗分析，得出結論。
　　本文利用先進的數(shù)字化智能控制手段，對傳統(tǒng)內(nèi)河船舶舵機的控制方式進行了改進。首次采用了大量的數(shù)字化裝置，為數(shù)字伺服控制技術的實際應用提供了有益的探索