导读:本文包含了升力反馈控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:减摇鳍,升力反馈,轴承负荷,组合梁结构
升力反馈控制论文文献综述
梁利华,孙明晓,栾添添[1]（2017）在《减摇鳍升力反馈自适应控制系统设计》一文中研究指出针对减摇鳍系统严重的非线性和不确定性问题,本文在常规鳍轴基础上进行改进,运用轴承负荷检测升力,并给出传感器的安装方式。设计切换模糊化的非线性自适应滑模控制器,利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器设计,将滑模控制器中的切换项进行模糊逼近使其连续化,可有效降低系统输出抖振,提高减摇鳍的抗干扰性。以一艘装备某型减摇鳍的船为对象进行实验台仿真分析,结果表明:所设计的减摇鳍控制系统对模型不确定参数摄动及外界干扰不敏感,具有较强鲁棒性。在不同海况下,减摇效果提高到83.51%~96.03%。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2017年11期）
孙明晓[2]（2017）在《具有动态升力反馈的减摇鳍系统设计及控制研究》一文中研究指出船在海上航行时,由于受到海洋环境扰动,不断产生六自由度随机运动,其中以横摇尤为显着。剧烈的横摇严重影响船的适航性、货物的安全性和乘员的舒适度,并降低舰载武器的发射精度。为此,科研人员研制了多种减横摇装置,而减摇鳍是迄今推广应用最为成功的主动式减横摇装置,理论减摇效果可达90%以上,但由于自身和外界制约因素较多,导致实际工程应用中很难达到预期目标。首先研究减摇鳍系统特性,从减摇原理入手,分析制约减摇鳍的关键因素。减摇所需控制力矩主要取决于动态升力,可分为升力产生、升力检测和升力控制。本文基于常规减摇鳍系统改进,主要研究升力检测和升力控制。通过分析外界干扰模型和理论横摇模型在实际工程中的简化应用,指出系统存在的主要问题:系统反馈不准确和控制策略适用性不佳。针对反馈问题,分析常规鳍角反馈折算升力偏差过大的原因,通过水动力仿真,分析工程中用鳍的机械角近似代替有效攻角而忽视理论攻角、流速角和附加角的影响。对于控制问题,分析了常规PID控制不能满足对升力的实时控制要求,以及其他控制律应用时忽视实际系统存在客观约束的前提。因此需要采用动态升力检测改进系统反馈方式,并在此基础上设计适用的控制律,提升减摇鳍的整体性能。由于鳍所处海洋环境复杂多变,加之要考虑实际应用中传感器的安装、维护和检修等问题,导致直接检测鳍上动态升力异常困难。因此升力检测技术成为亟待解决的难点和创新点。通过分析鳍轴结构和受力特点,建立带有外悬臂的双点简支组合梁模型。在继承常规减摇鳍可靠性的前提下,给出上轴承负荷的升力检测法,设计特殊的轴承安装座和传感器,从动态水动力中直接分解出升力,避免繁琐运算和存在偏差问题。其后改进美国Sperry中空式鳍轴结构,同时提出新的传感器安装方式和测量要点。为降低鳍轴加工和装配难度,设计去除轴芯的激光测距式升力检测方法。运用铁摩辛柯梁理论对鳍轴形变的挠度和转角进行分析,进而建立鳍上升力和鳍轴位移之间的定量关系。为降低升力检测难度,分析影响鳍轴形变的因素,并以某型装船减摇鳍相关参数为例进行数值计算和有限元仿真,验证设计的可行性。针对单一传感器检测时信号容易受到干扰问题,需要进行滤波处理。由于各传感器互不影响,可应用融合滤波技术处理多传感器信号,使其相互补充和印证,解决单一传感器的不足。为防止融合滤波带来时滞,设计序贯结构的融合滤波算法加快速度。首先对性质相同的升力信号进行融合滤波,但序贯结构的状态方程和性能指标不一致,会导致基于Kalman滤波难以直接应用于升力信号融合滤波问题。为此证明具有序贯结构和集中结构的信号融合滤波算法的等价性,从而保证滤波过程的灵活性与实时性。通过对不同信号的计算比较处理,去除故障或异常信号。为提高融合信号的可靠性,通常采用无偏估计法,而由于融合的可靠性与方差成反比,所以若能降低无偏方差可以提高可靠性。为此采用岭估计进行处理,岭估计的可靠性取决于方差和偏差的综合,通过调整偏参数改变方差。在相同数量传感器时,相比无偏估计可进一步提高融合的可靠性。在升力检测和多传感器信号融合的基础上,给出减摇鳍控制系统改进原则。对动态升力反馈和鳍角反馈适用情况进行了分析,鉴于实际工程应用中,无论何种反馈均存在不足,难以满足多种情况及系统可靠性要求。因而改进控制系统结构,设计具有动态升力反馈的减摇鳍控制系统。分析适合不同反馈的切换情况,同时构成冗余反馈,提高减摇鳍运行的可靠性。在实际工程应用中,为防止减摇鳍动态失速和确保高海况时执行机构安全,需要对鳍角和升力进行限位约束;变化剧烈的外界干扰、自身非线性模型和执行机构限位等控制问题,导致常规PID控制策略难以满足减摇鳍对动态升力的有效控制,为此设计适用的模块化控制器。针对升力输入控制量范围受到限制,设计基于RBF神经网络的控制模块进行动态补偿;而针对外界干扰和自身非线性因素影响,设计非线性干扰观测器模块削弱广义干扰;并设计模糊滑模控制策略,改善常规控制方法只针对特定情况有效的问题。通过对不同反馈方式的仿真对比,验证控制系统结构改进的可行性,并对不同遭遇角、航速和海况等情况进行仿真,验证了控制策略设计的有效性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-09-01）
宋吉广,金鸿章,梁利华,史洪宇[3]（2012）在《升力反馈减摇鳍防失速控制方法研究》一文中研究指出为了克服常规浪级调节单元的不足,进一步提高减摇鳍的减摇效果,并预防高海况下的动态失速,针对升力反馈减摇鳍系统,采用基于T-S模型的广义预测控制器中带遗忘因子的最小二乘法在线辨识船舶横摇运动方程,以适应变化的海况和船舶横摇参数,减小了计算量,提高了船舶横摇参数变化时减摇鳍的减摇效果。在分析了升力反馈减摇鳍在高海况下失速发生原因和浪级调节单元不足的基础上,通过在预测控制器中引入约束条件解决了高海况下的动态失速。相对于浪级调节单元,广义预测控制器提高了高海况下减摇鳍的利用效率。仿真结果表明,该方法可以在高海况下充分发挥减摇鳍系统的效能,提高减摇效果,并有效防止动态失速的发生。(本文来源于《控制工程》期刊2012年05期）
宋吉广,金鸿章,梁利华,王经甫[4]（2011）在《全航速升力反馈减摇鳍控制策略研究》一文中研究指出提出全航速减摇鳍控制策略,对低航速和中航速切换策略进行研究.采用升力反馈封装鳍角到升力的不确定性,避免在零航速和低航速下复杂的控制规律;同时,基于T-S模型将横摇非线性不确定系统转化为线性时变系统,并将控制中的约束非线性优化问题转化为二次规划问题,避免了预测控制中的非线性优化在线求解.以某船为例,给出了低中航速的切换控制策略,仿真结果表明了该方法可以使减摇鳍满足全航速减摇要求.(本文来源于《控制与决策》期刊2011年09期）
梁燕华,金鸿章[5]（2009）在《基于小波降噪的数据融合理论在升力反馈控制减摇鳍中的应用》一文中研究指出在升力反馈控制减摇鳍伺服系统中采用升力/鳍角综合控制方法,修正升力反馈检测信号.构建基于小波降噪的数据融合模型,它综合升力、鳍角传感器的不同频带信息,消除信息之间的冗余和矛盾,利用信息之间的互补来获得对升力信号相对完整一致的描述.通过分析仿真结果,应用数据融合模型的控制系统在各种海况下都能够达到良好平稳的减摇效果.(本文来源于《信息与控制》期刊2009年05期）
吉明,金鸿章,梁利华,杨生,于立君[6]（2004）在《升力反馈控制减摇鳍系统》一文中研究指出对减摇鳍的静态、动态水动力特性进行了分析研究,指出影响鳍的动态升力特性的本质原因。讨论了传统的鳍角反馈减摇鳍设计原理存在的问题,指出鳍角反馈在运动过程中不能正确反映鳍的动态水动力特性。在鳍角反馈的基础上,提出了升力反馈控制方式,通过直接测量鳍上的动态升力作为系统的反馈信号。以某型船的减摇鳍设计参数为参考,采用升力反馈控制,以必要的工程条件为限制条件,进行了角度反馈控制与升力反馈控制的对比仿真试验研究。仿真结果对比显示升力反馈控制可以有效弥补鳍角反馈控制方式存在的控制偏差,使减摇鳍系统的综合减摇能力得到显着提高。(本文来源于《中国造船》期刊2004年01期）
贺彦峰[7]（2001）在《升力反馈减摇鳍及减摇鳍变结构控制方法研究》一文中研究指出对船舶减摇技术的研究已经历了近百年的历史，前后共产生了叁百五十多种减摇装置，其中以减摇鳍的使用最为广泛和有效。减摇鳍是一种主动式减摇装置，它采用力矩对抗原理设计。 目前使用的减摇鳍是一个角度反馈系统，它通过鳍的转角来计算控制力矩，这样就存在一些不足之处，因为鳍上产生的升力和鳍角的对应关系主要靠鳍模的水动力试验来求得。由于鳍的水动力试验有很大的误差，特别是在动态条件下鳍的水动力特性测试更是困难，所以这种控制方法产生的鳍升力不能很好地抵消波浪力矩，从而影响了减摇效果。如果我们能够直接测得鳍上产生的升力，就可以避开鳍角转化为升力时的许多不确定因素，这就是升力反馈减摇鳍系统的基本思想。本课题来源于国家“211工程”重点建设项目，最终在实验室内装备一台升力控制减摇鳍实验装置。 本课题所做的工作主要包括： 1．在原来角度反馈减摇鳍系统的基础上，通过适当的改造建立升力反馈减摇鳍系统的实验台架。 2．利用嵌入式工控机对减摇鳍的控制与操纵部分进行改造，代替原来的模拟器件，使控制部分实现数字化。 3．对升力反馈部分进行设计，安装、测试升力传感器，并对升力信号进行测试。 4．针对角度反馈减摇鳍系统，在控制方法进行进一步的研究。利用滑模变结构控制方法设计控制器、进行仿真，并与传统的PID控制进行仿真对比，以验证其在减摇效果上的优越性。 本文所做的工作不仅具有一定的理论价值，而且还为升力反馈减摇鳍系统的进一步研究工作打下了坚实的基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2001-12-01）
于萍,刘胜,邓志红,金鸿章[8]（2001）在《减摇鳍升力反馈与鳍角反馈控制的对比》一文中研究指出该文对照减摇鳍鳍角反馈控制系统 ,分析了升力反馈控制系统的原理与构成。由于升力反馈控制系统避开了鳍角到升力的不确定性 ,不需用鳍角到波倾角的转换系数Kα,不用航速调节、浪级调节的不同作用 ,故此控制具有系统结构简单可行、鲁棒性好及减摇效果高的优点(本文来源于《船舶工程》期刊2001年02期）
升力反馈控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
船在海上航行时,由于受到海洋环境扰动,不断产生六自由度随机运动,其中以横摇尤为显着。剧烈的横摇严重影响船的适航性、货物的安全性和乘员的舒适度,并降低舰载武器的发射精度。为此,科研人员研制了多种减横摇装置,而减摇鳍是迄今推广应用最为成功的主动式减横摇装置,理论减摇效果可达90%以上,但由于自身和外界制约因素较多,导致实际工程应用中很难达到预期目标。首先研究减摇鳍系统特性,从减摇原理入手,分析制约减摇鳍的关键因素。减摇所需控制力矩主要取决于动态升力,可分为升力产生、升力检测和升力控制。本文基于常规减摇鳍系统改进,主要研究升力检测和升力控制。通过分析外界干扰模型和理论横摇模型在实际工程中的简化应用,指出系统存在的主要问题:系统反馈不准确和控制策略适用性不佳。针对反馈问题,分析常规鳍角反馈折算升力偏差过大的原因,通过水动力仿真,分析工程中用鳍的机械角近似代替有效攻角而忽视理论攻角、流速角和附加角的影响。对于控制问题,分析了常规PID控制不能满足对升力的实时控制要求,以及其他控制律应用时忽视实际系统存在客观约束的前提。因此需要采用动态升力检测改进系统反馈方式,并在此基础上设计适用的控制律,提升减摇鳍的整体性能。由于鳍所处海洋环境复杂多变,加之要考虑实际应用中传感器的安装、维护和检修等问题,导致直接检测鳍上动态升力异常困难。因此升力检测技术成为亟待解决的难点和创新点。通过分析鳍轴结构和受力特点,建立带有外悬臂的双点简支组合梁模型。在继承常规减摇鳍可靠性的前提下,给出上轴承负荷的升力检测法,设计特殊的轴承安装座和传感器,从动态水动力中直接分解出升力,避免繁琐运算和存在偏差问题。其后改进美国Sperry中空式鳍轴结构,同时提出新的传感器安装方式和测量要点。为降低鳍轴加工和装配难度,设计去除轴芯的激光测距式升力检测方法。运用铁摩辛柯梁理论对鳍轴形变的挠度和转角进行分析,进而建立鳍上升力和鳍轴位移之间的定量关系。为降低升力检测难度,分析影响鳍轴形变的因素,并以某型装船减摇鳍相关参数为例进行数值计算和有限元仿真,验证设计的可行性。针对单一传感器检测时信号容易受到干扰问题,需要进行滤波处理。由于各传感器互不影响,可应用融合滤波技术处理多传感器信号,使其相互补充和印证,解决单一传感器的不足。为防止融合滤波带来时滞,设计序贯结构的融合滤波算法加快速度。首先对性质相同的升力信号进行融合滤波,但序贯结构的状态方程和性能指标不一致,会导致基于Kalman滤波难以直接应用于升力信号融合滤波问题。为此证明具有序贯结构和集中结构的信号融合滤波算法的等价性,从而保证滤波过程的灵活性与实时性。通过对不同信号的计算比较处理,去除故障或异常信号。为提高融合信号的可靠性,通常采用无偏估计法,而由于融合的可靠性与方差成反比,所以若能降低无偏方差可以提高可靠性。为此采用岭估计进行处理,岭估计的可靠性取决于方差和偏差的综合,通过调整偏参数改变方差。在相同数量传感器时,相比无偏估计可进一步提高融合的可靠性。在升力检测和多传感器信号融合的基础上,给出减摇鳍控制系统改进原则。对动态升力反馈和鳍角反馈适用情况进行了分析,鉴于实际工程应用中,无论何种反馈均存在不足,难以满足多种情况及系统可靠性要求。因而改进控制系统结构,设计具有动态升力反馈的减摇鳍控制系统。分析适合不同反馈的切换情况,同时构成冗余反馈,提高减摇鳍运行的可靠性。在实际工程应用中,为防止减摇鳍动态失速和确保高海况时执行机构安全,需要对鳍角和升力进行限位约束;变化剧烈的外界干扰、自身非线性模型和执行机构限位等控制问题,导致常规PID控制策略难以满足减摇鳍对动态升力的有效控制,为此设计适用的模块化控制器。针对升力输入控制量范围受到限制,设计基于RBF神经网络的控制模块进行动态补偿;而针对外界干扰和自身非线性因素影响,设计非线性干扰观测器模块削弱广义干扰;并设计模糊滑模控制策略,改善常规控制方法只针对特定情况有效的问题。通过对不同反馈方式的仿真对比,验证控制系统结构改进的可行性,并对不同遭遇角、航速和海况等情况进行仿真,验证了控制策略设计的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
升力反馈控制论文参考文献
[1].梁利华,孙明晓,栾添添.减摇鳍升力反馈自适应控制系统设计[J].哈尔滨工程大学学报.2017
[2].孙明晓.具有动态升力反馈的减摇鳍系统设计及控制研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[3].宋吉广,金鸿章,梁利华,史洪宇.升力反馈减摇鳍防失速控制方法研究[J].控制工程.2012
[4].宋吉广,金鸿章,梁利华,王经甫.全航速升力反馈减摇鳍控制策略研究[J].控制与决策.2011
[5].梁燕华,金鸿章.基于小波降噪的数据融合理论在升力反馈控制减摇鳍中的应用[J].信息与控制.2009
[6].吉明,金鸿章,梁利华,杨生,于立君.升力反馈控制减摇鳍系统[J].中国造船.2004
[7].贺彦峰.升力反馈减摇鳍及减摇鳍变结构控制方法研究[D].哈尔滨工程大学.2001
[8].于萍,刘胜,邓志红,金鸿章.减摇鳍升力反馈与鳍角反馈控制的对比[J].船舶工程.2001