主动式钻柱升沉补偿模拟实验台控制系统设计

根据主动式钻柱升沉补偿系统控制原理,设计并搭建了主动式钻柱升沉补偿系统模拟实验台。利用Matlab/Simulink的x PC target模块搭建实时控制系统,将模糊PID控制器应用在升沉补偿控制系统中,并进行了实验。利用Lab VIEW软件开发了上位机界面。结果表明:基于模糊PID的控制系统具有良好的补偿性能,能够补偿高低不同频率的升沉运动。     

基于AMESim的半主动式升沉补偿系统仿真研究

为进一步研究半主动式升沉补偿的补偿工作机制,在对半主动式升沉补偿装置补偿原理分析的基础上,对装置中的气液储能器和主动补偿缸进行了力学分析和流量连续性分析,并基于AMESim软件对补偿系统进行建模和仿真分析。结果表明:补偿过程中大钩位移随时间变化范围较小,处于小幅值正弦波动范围内,系统能耗曲线近似呈线性上升趋势以及气液储能器压力曲线变化整体趋于平稳。该系统仿真结果能为半主动式升沉补偿装置的设计改进和技术发展提供参考,进一步提高系统的补偿效率和降低能耗。     

基于AMESim的浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统仿真研究

针对海浪升沉运动对钻柱和钻压的影响,设计基于电液比例阀控制非对称油缸的海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统。通过对系统中电液比例阀和液压缸进行分析,搭建了基于AMESim软件的主动补偿和半主动补偿系统仿真模型,运用PID控制算法进行仿真研究。仿真结果表明,设计的补偿系统具有较好的补偿效果。该模型可为升沉补偿系统研究提供参考。     

天车式半主动钻柱升沉补偿系统多学科仿真分析

为了对天车式半主动钻柱升沉补偿系统样机设计方案进行原理验证,基于SimulationX多学科仿真软件构建了液气回路和多体机械系统联动模型,分别针对被动补偿工况、主被动联合工况和液压介质发生泄漏的工况开展动态响应分析研究。研究表明:该天车式半主动钻柱升沉补偿系统的补偿精度、蓄能器压力波动、被动补偿液压缸结构稳定性达到设计目标和规范的要求。液压介质泄漏量较小时,系统仍能保持补偿功能,符合船级社相关规范的要求。研究结果为我国天车式半主动钻柱升沉补偿系统的研制提供参考。     

主动式波浪补偿液压驱动系统的仿真与实验

以主动式波浪补偿液压驱动系统为研究对象,对整个波浪补偿的电气控制系统进行设计,建立主动式波浪补偿液压驱动系统的数学模型,推导出主动式波浪补偿驱动系统的传递函数,引入PDF(伪微分)算法。运用MATLAB/Simulink对波浪补偿驱动系统的数学模型进行仿真分析,推断出在整个主动式波浪补偿驱动系统中采用PDF(伪微分)控制算法系统响应性能完全满足系统要求。最后通过电机模拟液压驱动系统,根据实验结果来验证PDF控制的优越性。     

水下拖曳升沉补偿负载模拟加载系统的设计

提出并设计了一种水下拖曳升沉补偿负载模拟加载系统,通过张力模拟信号发生器对水下拖曳升沉补偿系统的负载理论值进行实时计算,采用电液比例溢流阀控制液压马达驱动加载液压绞车实现对升沉补偿系统的加载.应用Simulink工具建立了液压加载系统的仿真模型,并对其性能进行了仿真研究.仿真结果表明,该负载模拟加载系统能够对水下拖曳升沉补偿系统的负载进行准确模拟.     

复合液压缸式半主动升沉补偿系统建模及仿真

为提高深海有缆水下机器人吊放作业的安全性,提出一种复合液压缸式半主动升沉补偿系统,介绍系统的工作原理,并利用AMESim分别建立了系统在被动升沉补偿模式与半主动升沉补偿模式下的仿真模型。对比分析了不同升沉频率下系统的补偿性能和补偿过程中复合液压缸活塞位移与蓄能器压力的变化规律。分析结果表明,所提出的半主动升沉补偿系统能有效降低周期性母船升沉运动对铠缆张力和中继器位移的影响。     

升沉补偿模拟试验系统的设计与实验研究

提出和研制了深海采矿扬矿管的主动型升沉补偿模拟试验系统，实现了采矿船的升沉模拟和升沉补偿模拟，并进行了实验研究。实验的结果证明，采用电液比例阀控缸执行机构进行主动升沉补偿的方案是可行的和有效的，采用高性能的电液比例方向阀和合适的控制策略可以获得很高的升沉补偿精度。     

绞车型升沉补偿模拟系统的压力脉动分析及实验

为了研究脉动对绞车型升沉补偿系统的平稳性影响,在搭建升沉补偿模拟实验台液压系统的基础上,理论分析影响柱塞泵控液压系统的流量脉动和压力脉动的因素,通过实验测试直驱柱塞泵控马达液压系统压力脉动的规律与计算机仿真柱塞泵控液压系统所得的压力的脉动规律基本一致。并开展实验,验证高压腔体积和泵转速对直驱容积泵控马达液压系统压力脉动的影响与理论、仿真是一致的。     

直驱绞车型升沉补偿系统模拟实验台液压系统的研究

提出了一种基于直驱容积控制用来模拟绞车型升沉补偿系统的实验台方案,利用AMESim软件搭建了该系统的模型,确定了系统的结构和参数,设计了一个伺服电机调速控制和变量泵调排量联合控制器和能量计算器,并对其补偿特性仿真分析和整个系统的能量值计算。结果表明:该系统具有良好的补偿特性,所提出的实验方案可行,控制器的设计能够较好地实现直驱联合控制。能量值计算表明复合控制相对单一的伺服调速控制或单一变排量控制具有明显节能效果。这一成果为实验台的搭建提供了参考。     

主动补偿平台系统的仿真与实验

由于风浪的影响,海上作业船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动,这严重影响船舶工作效率和船载设备的安全。因此,在船舶上建立一个主动补偿平台系统显得尤为重要。在主动补偿平台系统中,采用PID控制算法。利用AMESim软件对主动补偿平台系统进行建模和仿真,得出仿真结论;通过实验,得出与仿真结果对应的实验结果。通过对比仿真结果和实验结果,为主动补偿实验系统的设计和调试提供帮助。     

重型扬矿管主动升沉补偿系统的设计与仿真研究

本文设计了一种采用电液比例方向阀控制的重型扬矿管主动升沉补偿系统，利用SIMULINK和功率键合图建立了升沉补偿系统的仿真模型，对系统的静动态特性进行了仿真研究，分析了其对控制策略的要求。     

深海开采系统升沉补偿装置虚拟样机实践技术

介绍了虚拟样机在深海开发中的运用，并给出了利用参数化、并行化和集成化设计，建立升沉补偿装置虚拟样机模型的具体实现方法，可以为深海开采系统总体设计提供参考。     

基于AMESim与Matlab/Simulink联合仿真技术的电液伺服系统减振研究

分析了电液伺服系统振动产生的原因及相应减振措施.利用AMESim与Matlab/Simulink联合仿真技术建立了一种典型的电液速度控制系统模型,对液压冲击所致的振动采取了减振措施并进行了仿真分析,取得了满意的效果.