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【6h】

车载式物资补给装置电液系统的设计

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摘要

第1章 绪论

1.1 论文研究的背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状分析及发展趋势

1.2.1 国外发展现状

1.2.2 国内发展现状

1.2.3 发展趋势

1.3 论文主要研究内容

第2章 车载式物资补给装置总体设计方案

2.1 任务来源和功能

2.2 装置的性能指标及技术要求

2.3 车载式物资补给装置总体方案设计

2.3.1 总体结构与工作原理

2.3.2 液压系统总体设计

2.3.3 电气控制系统总体设计

2.4 本章小结

第3章 液压系统设计研究

3.1 液压系统详细设计

3.2 液压元件工作流程设计

3.3 液压执行器分析论证

3.4 液压阀设计分析

3.5 本章小结

第4章 电控系统软硬件设计实现

4.1 电气系统总体设计

4.1.1 控制系统类型的选择

4.1.2 控制系统的构成与控制方案

4.1.3 PLC控制系统设计

4.1.4 CPU及数字量扩展模块电路设计

4.1.5 模拟量扩展模块的电路设计

4.2 自复位手柄设计方案

4.3 液压放大电路设计

4.4 各运动总成保护及定位系统设计

4.4.1 前伸缩臂和后伸缩臂控制系统设计

4.4.2 前基本臂和后基本臂的控制系统设计

4.4.3 转台回转控制系统

4.4.4 输送带输送系统

4.5 系统工作流程分析

4.5.1 装置工作流程图

4.5.2 控制程序设计分析

4.5.3 自动撤收流程

4.6 性能测试

4.7 本章小结

第5章 输送带自动纠偏装置的设计

5.1 输送带跑偏原因的分析

5.2 自动纠偏装置的方案拟定与工作原理

5.2.1 常用的纠偏方法介绍

5.2.2 自动纠偏方案的拟定

5.3 纠偏系统元器件的设计选型

5.3.1 跑偏量测量传感器的选择

5.3.2 激光位移传感器放大器的选择与实验

5.3.3 直流伺服电机的计算选型

5.3.4 直流伺服电机驱动器

5.3.5 控制器硬件的选择

5.4控制策略

5.4.1 PID控制部分的设计

5.4.2 模糊控制部分的设计

5.5 本章小结

第6章 系统仿真与测试

6.1 自动纠偏系统仿真与分析

6.2 检测项目及实施方法

6.3 检测结果

6.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历

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摘要

随着中国民用及军用大型水面船舶的不断研制成功并交付使用,以及远洋能力的不断提升,随之而来就产生了对机动、灵活、快速、高效的岸船补给设备的需求。在此背景条件下,本文提出了研究车载式物资补给装置的课题,并在满足机械载荷、刚性、强度及整体稳定性等条件下,开展了对该装置的电气及液压系统的设计研究。论文在参阅了相关国内外文献的基础上,根据技术指标与性能要求,设计了车载式物资补给装置的液压和电气系统的总体方案。在此基础上,分析、设计、实现了对装置各机构的控制要求,并根据初调试时出现的输送带跑偏问题,提出设计了PID控制和模糊控制相结合的自动纠偏系统的设计方案,且进行了仿真验证。
  论文首先根据提出的技术指标及性能要求,给出了车载式物资补给装置的结构、液压及电气控制系统的总体设计方案。
  然后,对该装置的液压系统和电气系进行了设计。在液压系统的设计上,详细介绍了液压系统的设计思路和方法,通过理论分析和计算论证了液压系统工作原理和设计方案的合理性,完成了系统的设计方案。在电气系统的设计上,根据设备功能及其动作流程设计了电气原理系统图,对电气系统中的PLC、双向自复位手柄、液压放大器进行了详细设计,实现了电气系统和液压系统的有效结合,完成规定的对各运动机构进行独立操作的要求;并以各运动机构的工作原理及流程为依据,设计了装置自动撤收功能的软硬件部分,达到安全防护性能和人机可靠性能等的要求。
  另外,针对实验中出现的输送带跑偏问题,提出了以常规PID控制技术和模糊控制技术相结合的自动纠偏装置的设计方案,并借助于MATLAB软件对系统的控制效果进行了仿真实验,验证了设计的可行性。
  论文最后完成了整个系统的功能和性能的测试和分析,测试结果表明该装置的各项技术指标已经达到设计要求,验证了系统设计的正确性。

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