考虑螺旋桨负载的液压推进器动力学响应分析  

Dynamics analysis of hydraulic thruster with propeller load

作　　者：李新飞[1] 姜述强[2] 崔洪斌[1] 王宏伟[1] 

机构地区：[1]哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001 [2]哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001

出　　处：《华中科技大学学报（自然科学版）》2017年第2期23-28,共6页Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51509046);国家重大科技专项基金资助项目(2016ZX05057020);水下工程安全作业仿真测试装备研究及关键技术研究项目

摘　　要：为了研究作业型遥控水下机器人(ROV)的运动控制和液压推进器系统的动力学响应特性,提出了一种考虑螺旋桨动态负载特性的液压马达的流量、压力、扭矩、转速和螺旋桨的转矩、推力的迭代求解方法,建立了一种伺服阀控制液压推进器动力学系统的仿真模型.通过数值仿真,分析了不同水流进速时液压马达及螺旋桨的动态响应过程及特点,比较了不同控制电压下螺旋桨的推力输出响应,得到了液压推进器的控制电压和实际推力之间的关系曲线.这种推进器的建模和仿真方法对水下机器人和过驱动船舶的运动控制和推力分配策略的研究具有较高的指导意义和工程价值.In order to study the dynamic response characteristic of hydraulic thruster control system for work-class ROV（remotely operated vehicle）,an iterative method for motor flow,motor pressure,motor speed,propeller torque and thrust was presented.A dynamic simulation system model for servo valve controlling hydraulic thruster was constructed with its propeller load characteristics.The dynamic response characteristic of hydraulic thruster system with different control voltages and different speed of water flow into propeller were analyzed by numerical simulation.The nonlinear function relationship between the control voltage and the propeller thrust was obtained.It is good for motion control,thrust allocation and hydraulic propeller control of underwater vehicles and over-actuated ships.

关 键 词：作业型遥控水下机器人 运动控制 推力分配 液压推进器 伺服阀 螺旋桨负载 动力学特性 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]