【摘 要】
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液压插销式升降系统具备成本低、功重比大、寿命长等特点被广泛应用于风电安装船上,是实现船体自升降功能的关键构成部分。其同步控制性能影响工作效率的高低。本文以2800 t海上风电安装船插销式液压升降系统为研究对象,通过理论建模、联合仿真分析等方法对该升降系统的同步控制技术展开研究。为风电安装船升降系统的运行提供技术支持。主要研究内容及结果如下:（1）根据2800 t海上风电安装船的技术要求以及作业环境
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液压插销式升降系统具备成本低、功重比大、寿命长等特点被广泛应用于风电安装船上,是实现船体自升降功能的关键构成部分。其同步控制性能影响工作效率的高低。本文以2800 t海上风电安装船插销式液压升降系统为研究对象,通过理论建模、联合仿真分析等方法对该升降系统的同步控制技术展开研究。为风电安装船升降系统的运行提供技术支持。主要研究内容及结果如下:（1）根据2800 t海上风电安装船的技术要求以及作业环境特点,对液压升降系统进行了方案设计。基于二通比例插装阀技术设计了闭环液压升降系统,完成了主要元件的选型计算,分析了单桩腿液压升降系统原理,对所设计的液压升降系统的主要工况性能进行了验算。（2）通过对同步控制方法进行对比,采用参考模型耦合同步控制方法,将变速积分PID（比例、微分、积分）算法与单神经元和RBF（镜像基函数）网络结合,形成变速积分RBF-PID的同步控制算法,采用具有时间延迟的二阶和非最小相角系统对算法进行了验算。将采用的控制方法和控制算法结合,形成变速积分RBF-PID耦合同步控制策略。（3）在AMESim平台上建立液压升降系统仿真模型,验证关键元件和单桩腿液压升降系统仿真模型的正确性。基于S-Function在MATLAB/Simulink建立变速积分RBF-PID的同步控制算法,搭建不同的控制策略仿真模型。依托联合仿真技术,在偏载情况下,对主从控制方法、同等控制方法、环形耦合同步控制方法和参考模型耦合同步控制方法进行对比,发现参考模型耦合同步控制方法比另外三种种控制效果好,最大同步误差18 mm,调整时间101 s;在参考模型耦合同步控制方法中采用PID、模糊PID和变速积分RBF-PID算法,经对比发现采用变速积分RBF-PID算法的控制效果最好,最大同步误差降为7.8 mm;在变速积分RBF-PID耦合同步控制策略下进行载荷突变分析,最大同步误差为2.7mm;对传感器受干扰时进行性能分析,调节时间为120 s,最大同步误差为3 mm。
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