模糊-PID控制在深海采矿升沉补偿模拟系统中的应用

文中提出了应用于水力提升式深海采矿系统中一种新型电液伺服补偿模拟系统，给出其软、硬件结构以及模糊-PID控制在其中的应用，通过仿真和实验验证该控制算法的有效性。     

深海采矿装置的自动升沉补偿系统的模拟研究

分析了深海采矿装置的自动升沉补偿系统的重要性和研究现状。提出了一种主动型升沉补偿系统,解决了深海采矿装置升沉运动信号采集的关键难题。根据相似原理建立了主动型升沉补偿系统的模拟试验系统并研究了其控制策略。试验结果表明,所提出的主动型升沉补偿系统是可行的,具有较高的补偿精度。直接为我国开发海洋矿产资源的战略提供服务。     

深海采矿升沉补偿模拟试验方案研究

深海采矿中采矿船的纵摇、横摇和升沉运动对采矿系统非常不利,是深海采矿技术中的一个重要研究内容.深海采矿系统结构庞大,无法直接在实验室中进行实验研究,参考国外相关技术,提出对采矿船纵摇、横摇和升沉运动进行补偿的实际方案,并根据相似原理,推导出符合本系统的相似准则,从而将实际系统的边界条件,缩放到实验室环境.仿照实际系统,设计了试验系统.在试验系统中,可以进行纵摇、横摇补偿特性、升沉补偿特性、水动力特性以及各功能实现的结构方法的研究,为实际系统的实现提供参考依据.     

深海采矿升沉补偿系统海浪运动模拟平台及其运动控制

为模拟采矿船的升沉运动,设计一套能提供典型海浪运动模拟的单自由度垂直往复运动的电液振动台及其计算机控制系统,系统控制部分采用上\下位工控机结构,分别完成数据采集、实时控制、运行参数监控和数据处理的功能,对海浪模拟运动控制系统进行建模,并设计运动控制器,开发控制软件,控制策略采用自学习能力的模糊滑模控制策略,控制参数调整方便.通过试验验证,能实现典型的波形再现和功率谱再现.     

基于xPC Target的深海采矿升沉补偿控制系统的研究

针对深海多金属锰结核的开采,以水力流体提升式采矿系统中的扬矿管的升沉补偿为研究对象,提出了一种基于SIMULINK中xPC Target模块环境下的实时在线控制系统,开发过程简单易行,支持在线参数修改,实现了在线实时控制功能,工作稳定,精度高。     

深海采矿扬矿管重载被动型升沉补偿系统的研究

提出了一种采用蓄能器适用于深海采矿扬矿管升沉补偿的重载被动型升沉补偿系统,并进行了参数设计和仿真。系统具有负载大、功率消耗小的优点,仿真结果表明它能显著减小扬矿管升沉的加速度和位移。     

深海采矿升沉补偿系统非线性仿真模型的建立和试验

利用Simulink软件和功率键合图建立了深海采矿主动型升沉补偿系统的仿真模型，该系统保留了非线性因素、无需编程、具有图形化的用户界面、物理意义强、仿真参数的修改和仿真结果的观察处理方便等优点。升沉补偿模拟系统的仿真结果和试验结果具有较高的一致性，表明该系统的非线性仿真模型是准确的。它为升沉补偿系统动静态特性的全面研究提供了一种新手段。     

绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机

为弥补物理样机参数修改和试验结果观察不便、运行成本高等不足,开展了绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机的研究。在Simcenter 3D motion中完成多体动力学模块建模,用AMESim完成液压控制系统建模,在主仿真平台MATLAB/Simulink中完成主控制器的建模,最后基于联合仿真接口实现3个软件的联合仿真,搭建了试验台的虚拟样机。仿真与试验结果对比表明,所建立的试验台虚拟样机模型准确,能较真实反映原物理样机模型,为进一步优化绞车型升沉补偿系统的设计参数和控制策略、提高补偿精度提供了验证平台,同时该虚拟样机搭建方法也为其他复杂机电液系统的仿真提供有益参考。     

海洋采矿起伏补偿电液控制信号采集的研究

用零波面、浮力等理论，提出新型参照物组件的电液自动控制结构，解决深海采矿起伏补偿电液控制信号采集的关键难题，为沉海采矿作业升沉自动补偿技术提供一种有效可靠手段。     

深海作业主动升沉补偿起重机

当前深海作业对海洋工程装备的要求不断提高,主动升沉补偿起重机应运而生。文中在国内外研究成果基础上,从环境适应性、补偿系统与起重机适配性、补偿系统与起重机功率集发等关键技术出发,介绍了起重机研制过程中的技术路线,设计制造了一种具有能量回收功能的深海作业主动升沉补偿起重机结构样机,采用折臂式结构形式和绞车式主动升沉补偿系统,并对样机进行试验验证,起重机起吊能力达到200t,试验结果与国外同类型吊机参数进行了对比总结,样机补偿精度超95%。     

深海采矿的扬矿测控系统

采用SIMATIC公司的SIMATIC PC、SIMATIC PCS7系列、PROFIBUS—DP现场总线组成海上扬矿硬管测控系统监控站、主站和从站，联网通讯距离可达15公里，可解决主站与深海6000m的从站之间的通讯问题。     

单神经元PID的波浪补偿系统自适应控制与仿真

针对一种新型主动式波浪补偿系统的机、电、液非线性控制问题,以经典PID为基础,提出了一种利用单神经元结构加以实现的智能PID控制算法。基于二次型性能指标,推导出单神经元输入权值参数自调整算法,并采用积分分离的方法对其进行了改进。将控制算法应用到波浪补偿系统的控制中,在Matlab环境下进行仿真,仿真结果验证控制器有效,单神经元PID控制克服了传统PID控制的不足,有效地改善了控制性能。     

深海采矿提升系统研究综述

将粗颗粒矿物从数千米的海底提升到水面是深海采矿需要解决的一个关键技术难题。以深海矿产的商业开采为背景,从技术原理的角度对当前几种典型的深海采矿提升系统进行研究,根据深海矿物商业开采的高产能高效率要求,从提升系统的工作机理、结构方案、输送能力、系统效率及实施可行性等方面进行剖析,结果表明,机械式提升系统能量利用率高,但存在作业过程中缆绳可能发生缠绕,实现商业开采产能尚有难度;气力提升系统结构简单,但系统效率低且需采用大直径的提升管道,会增加管道布放回收及整个采矿系统运行的成本和难度;综合对比各方面,对于高扬程大产能的深海矿物提升而言,离心泵水力管道提升是一种综合性较优的提升方案。     

深海采矿测控实验系统的数据后处理系统设计与实现

中国大洋协会（COMRA）多金属结核中试采矿系统的测控实验系统为采矿系统的虚拟研究提供了一个高性能的模拟实验平台。本文利用Pascali语言在Delphi平台上实现了数据后处理系统的设计,阐述了数据的奇异项检拾方法和平滑滤波算法,并绘制了数据曲线能直观真实地反映数据变化趋势,具有一定的参考和推广价值。     

虚拟样机技术在深海采矿系统研发中的应用

简要介绍了虚拟样机技术的概念及常用软件，指出我国深海采矿系统的开发应大力采用虚拟样机技术，并介绍了利用虚拟样机技术进行深海采矿系统开发的基本过程和取得的进展。     

双变量直驱容积控制绞车型升沉补偿系统的仿真和实验研究

提出了一种基于双变量直驱泵控马达容积控制的绞车型升沉补偿系统。建立双变量直驱容积控制绞车型升沉补偿系统的模型试验台,介绍其测控系统的组成和控制器的设计。利用AMESim软件建立试验台的仿真模型。通过仿真和模拟试验研究,对双变量直驱容积控制绞车型升沉补偿系统的补偿效果进行分析。仿真和试验结果表明,该型补偿系统可以实现升沉补偿的功能。证明了该绞车型补偿系统的方案是可行的,但是补偿性能还有待进一步提高。     

基于PID控制的矿井水处理自动投药系统仿真研究

把PID控制和模糊控制相结合,用串级模糊自整定PID控制器实现了矿井水处理自动投药控制。并用MATLAB/Simulink软件进行串级模糊自整定PID控制的仿真分析。分析结果表明:在矿井水处理自动投药控制过程中,利用串级模糊自整定PID控制可以达到调节时间短、超调小、调节迅速的目的,提高了系统的控制精度和稳定性,改善了整个系统的动态品质。