專利名稱：拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)洋拖網(wǎng)漁船捕撈絞機(jī)試驗(yàn)裝置，尤其涉及拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
大型遠(yuǎn)洋拖網(wǎng)漁船進(jìn)行拖網(wǎng)捕撈作業(yè)時(shí)，拖網(wǎng)的控制是十分關(guān)鍵的，其控制水平 直接影響到捕撈效果，然而拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)距離拖網(wǎng)網(wǎng)具達(dá)上千米，遠(yuǎn)距離及非線性因素的 影響大大提高了拖網(wǎng)網(wǎng)具的控制難度，同時(shí)波浪的升沉作用會(huì)直接導(dǎo)致拖網(wǎng)網(wǎng)口及曳綱張 力的變化，拖網(wǎng)網(wǎng)口的變化會(huì)導(dǎo)致拖網(wǎng)掃海面積的減小，曳綱的張力變化會(huì)導(dǎo)致拖網(wǎng)網(wǎng)具 的變形，因此，拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)的控制不當(dāng)不僅會(huì)導(dǎo)致漁獲降低，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐梢肪V斷裂 以及捕撈設(shè)備的損壞，可見，拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)必須根據(jù)工況特點(diǎn)及作業(yè)要求實(shí)時(shí)調(diào)整曳綱收、 放速度以獲得合適的拖網(wǎng)位置及曳綱張緊力。為提高拖網(wǎng)捕撈作業(yè)中拖網(wǎng)的控制性能，提 升拖網(wǎng)控制系統(tǒng)的可靠性與安全性，曳綱絞機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)應(yīng)充分考慮復(fù)雜海況條 件，然而曳綱絞機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行海上試驗(yàn)的機(jī)會(huì)少、成本高，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，這給曳綱絞機(jī)系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)帶來了很大的困難，因此模擬真實(shí)海上環(huán)境，搭建曳綱絞機(jī)陸上測試試驗(yàn) 平臺(tái)是十分必要的?；赗T-LAB實(shí)時(shí)仿真環(huán)境，通過宿主機(jī)-目標(biāo)機(jī)模式，搭建了硬件在回路的半 實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，在宿主機(jī)中建立拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具離散數(shù)學(xué)模型及控制器的數(shù)學(xué)模型， 編譯為實(shí)時(shí)C代碼后下載到目標(biāo)機(jī)內(nèi)存中，并在目標(biāo)機(jī)上實(shí)時(shí)運(yùn)行得到曳綱張力及網(wǎng)位信 息，通過數(shù)據(jù)采集卡控制試驗(yàn)平臺(tái)纜繩張力實(shí)現(xiàn)拖網(wǎng)負(fù)載的模擬?；谟布诨芈返呢?fù)載 模擬方法建立的拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，可用于曳綱絞機(jī)液壓系統(tǒng)及控制器的 設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，曳綱絞機(jī)半物理仿真試驗(yàn)平臺(tái)的搭建縮短了拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周 期，簡化了曳綱絞機(jī)設(shè)計(jì)流程，大大降低了試驗(yàn)成本，提高了拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)的可靠性，具有 很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，用于拖網(wǎng)漁 船曳綱絞機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，可解決傳統(tǒng)海上試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)大、成本高的問題，縮短了曳綱 絞機(jī)電液系統(tǒng)的開發(fā)周期。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括宿主機(jī)、兩臺(tái)目標(biāo)機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、轉(zhuǎn)角編碼器、扭矩傳感器、液壓絞機(jī)、液壓 馬達(dá)、安全閥、四個(gè)單向閥、伺服比例閥、纜繩、液壓源、油箱；宿主機(jī)和第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)和第二 臺(tái)目標(biāo)機(jī)通過以太網(wǎng)連接，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)與第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)通過IEEE 1394火線連接，第一 臺(tái)目標(biāo)機(jī)PCI插槽內(nèi)安裝有數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡的輸入端分別與轉(zhuǎn)角編碼器和扭矩傳 感器連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端與伺服比例閥連接，液壓源的出油口與伺服比例閥進(jìn)油口 P1連通，伺服比例閥出油口 A1與液壓馬達(dá)的a腔、第一單向閥的進(jìn)油口及第三單向閥的出油口連通，伺服比例閥出油DB1與液壓馬達(dá)的b腔、第二單向閥的進(jìn)油口及第四單向閥的 出油口連通，伺服比例閥回油口 T1與油箱連通，安全閥的進(jìn)油口 P2與第一單向閥的出油口 及第二單向閥的出油口連通，安全閥的出油口 T2與第三單向閥的進(jìn)油口及第四單向閥的進(jìn) 油口連通回油箱，纜繩的一端與液壓絞機(jī)連接，纜繩的另一端與被試拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)電液控 制系統(tǒng)中的曳綱絞機(jī)連接。所述的宿主機(jī)中建立拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型及液壓系統(tǒng)控制器數(shù)學(xué)模 型，編譯為實(shí)時(shí)C代碼并經(jīng)RT-LAB軟件進(jìn)行節(jié)點(diǎn)配置后，拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型 實(shí)時(shí)代碼下載至第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)內(nèi)存中，控制器數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)代碼下載至第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)內(nèi)存 中。本發(fā)明具有的有益效果是 (1)本發(fā)明基于RT-LAB實(shí)時(shí)環(huán)境，采用雙目標(biāo)節(jié)點(diǎn)配置方式進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，一個(gè) 目標(biāo)節(jié)點(diǎn)用于計(jì)算拖網(wǎng)曳綱阻力和拖網(wǎng)網(wǎng)位，另一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)控制伺服比例閥閥口開度實(shí) 現(xiàn)曳綱張力的實(shí)時(shí)模擬，采用硬件在回路的實(shí)時(shí)仿真方法搭建的陸上試驗(yàn)平臺(tái)，有效解決 了拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)海上試驗(yàn)難的問題。(2)本發(fā)明建立的曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，可用于曳綱絞機(jī)收、放拖網(wǎng)工況 下拖網(wǎng)負(fù)載的模擬，并可模擬真實(shí)海況下的拖網(wǎng)網(wǎng)位。(3)本發(fā)明可通過修改宿主機(jī)中的曳綱及網(wǎng)具數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)不同工況下捕撈過 程的模擬，還可用于其它捕撈絞機(jī)的試驗(yàn)，具有很好的通用性。


圖1是本發(fā)明的工作原理圖。圖2是本發(fā)明目標(biāo)機(jī)模型圖。圖3是本發(fā)明曳綱及網(wǎng)具離散數(shù)學(xué)模型求解流程圖。圖中1、宿主機(jī)；2-1，2-2、目標(biāo)機(jī)；3、數(shù)據(jù)采集卡；4、轉(zhuǎn)角編碼器；5、扭矩傳感器； 6、液壓絞機(jī)；7、液壓馬達(dá)；8-1，8-2、安全閥；9-1，9-2，9-3，9-4、單向閥；10、伺服比例閥； 11、纜繩；12、液壓源；13、油箱；14、曳綱絞機(jī)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括宿主機(jī)1、兩臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1，2-2、數(shù)據(jù)采集卡3、轉(zhuǎn)角編碼 器4、扭矩傳感器5、液壓絞機(jī)6、液壓馬達(dá)7、安全閥8、四個(gè)單向閥9-1，9-2，9-3，9_4、伺服 比例閥10、纜繩11、液壓源12、油箱13 ；宿主機(jī)1和第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1和第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2_2 通過以太網(wǎng)連接，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1與第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2通過IEEE 1394火線連接，第一臺(tái) 目標(biāo)機(jī)2-1 PCI插槽內(nèi)安裝有數(shù)據(jù)采集卡3，數(shù)據(jù)采集卡3的輸入端分別與轉(zhuǎn)角編碼器4 和扭矩傳感器5連接，數(shù)據(jù)采集卡3的輸出端與伺服比例閥10連接，液壓源12的出油口與 伺服比例閥10進(jìn)油口 P1連通，伺服比例閥10出油口 A1與液壓馬達(dá)7的a腔、第一單向閥 9-1的進(jìn)油口及第三單向閥9-3的出油口連通，伺服比例閥10出油口 B1與液壓馬達(dá)7的b 腔、第二單向閥9-2的進(jìn)油口及第四單向閥9-4的出油口連通，伺服比例閥10回油口 T1與 油箱13連通，安全閥8的進(jìn)油口 P2與第一單向閥9-1的出油口及第二單向閥9-2的出油 口連通，安全閥8的出油口 T2與第三單向閥9-3的進(jìn)油口及第四單向閥9-4的進(jìn)油口連通回油箱13，纜繩11的一端與液壓絞機(jī)6連接，纜繩11的另一端與被試拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)電液控 制系統(tǒng)中的曳綱絞機(jī)14連接。所述的宿主機(jī)1中建立拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型及液壓系統(tǒng)控制器數(shù)學(xué) 模型，編譯為實(shí)時(shí)C代碼并經(jīng)RT-LAB軟件進(jìn)行節(jié)點(diǎn)配置后，拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模 型實(shí)時(shí)代碼下載至第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2內(nèi)存中，控制器數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)代碼下載至第一臺(tái)目標(biāo) 機(jī)2-1內(nèi)存中，數(shù)據(jù)采集卡3采集轉(zhuǎn)角編碼器4和扭矩傳感器5的信號(hào)，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)PCI 總線由第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1調(diào)用，第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2通過IEEE 1394火線與第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2_1 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸并獲得角位移信息，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)離散模型進(jìn)行實(shí)時(shí)解算，得到拖網(wǎng) 曳綱張力及網(wǎng)位信息，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1通過數(shù)據(jù)采集卡3的輸出對(duì)伺服比例閥10閥口開 度進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制液壓馬達(dá)7的a、b腔壓差，實(shí)現(xiàn)對(duì)纜繩11張力的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)曳綱絞機(jī) 14拖網(wǎng)阻力的實(shí)時(shí)模擬，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1計(jì)算結(jié)果經(jīng)以太網(wǎng)傳輸至宿主機(jī)1進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測。 拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行收網(wǎng)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)平臺(tái)液壓系統(tǒng)模擬 收網(wǎng)時(shí)拖網(wǎng)阻力工況，曳綱絞機(jī)14主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并經(jīng)纜繩11拉動(dòng)液壓絞機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)7 受迫轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)伺服比例閥10處于左位，進(jìn)油口 P1和出油口 A1連通，回油口 T1和出油口 B1 連通，液壓源12油液流入伺服比例閥10進(jìn)油口 P1,經(jīng)伺服比例閥10出油口 A1流出，流出 的液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)7的a腔，液壓馬達(dá)7的b腔液壓油承受高壓作用，液壓馬達(dá)7的b 腔液壓油進(jìn)入伺服比例閥10出油口 B1,經(jīng)伺服比例閥10回油口 T1流回油箱13，液壓馬達(dá) 7a、b腔壓差由伺服比例閥10調(diào)定，油箱13對(duì)液壓馬達(dá)7的a腔進(jìn)行補(bǔ)油，防止液壓馬達(dá)7 的a腔發(fā)生吸空。拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行放網(wǎng)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)平臺(tái)液壓 系統(tǒng)模擬放網(wǎng)時(shí)拖網(wǎng)阻力工況，液壓絞機(jī)6主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并經(jīng)纜繩11拉動(dòng)曳綱絞機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)，此 時(shí)伺服比例閥10處于右位，進(jìn)油口 P1和出油口 B1連通，回油口 T1和出油口 A1連通，液壓源 12油液流入伺服比例閥10進(jìn)油口 P1,經(jīng)伺服比例閥10出油口 B1流出，流出的液壓油進(jìn)入 液壓馬達(dá)7的b腔，液壓馬達(dá)7的a腔液壓油進(jìn)入伺服比例閥10出油口 A1,經(jīng)伺服比例閥 10回油口 T1流回油箱，液壓馬達(dá)7a、b腔壓差由伺服比例閥10調(diào)定。當(dāng)液壓馬達(dá)7的b腔 油壓高于安全閥壓力時(shí)，油液經(jīng)第一單向閥9-1流入安全閥8進(jìn)油口 P2,經(jīng)安全閥8回油口 T2流回油箱13。如圖2所示，曳綱及網(wǎng)具離散數(shù)學(xué)模型以及液壓系統(tǒng)控制器數(shù)學(xué)模型分別在第一 臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1和第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2中實(shí)時(shí)運(yùn)行，第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡3采集 到的轉(zhuǎn)角編碼器4數(shù)據(jù)對(duì)離散模型參數(shù)進(jìn)行更新，并實(shí)時(shí)解算得到曳綱張力及拖網(wǎng)網(wǎng)位信 息，計(jì)算結(jié)果通過IEEE 1394火線傳遞給第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1內(nèi)控制器數(shù) 學(xué)模型將數(shù)據(jù)采集卡3采集到的扭矩信息與計(jì)算得到扭矩?cái)?shù)值進(jìn)行比較，比較結(jié)果經(jīng)控制 補(bǔ)償后輸出給數(shù)據(jù)采集卡3，數(shù)據(jù)采集卡3通過調(diào)整伺服比例閥10閥口開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓馬 達(dá)7的a、b腔壓差的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)纜繩11張力的控制，最終實(shí)現(xiàn)收、放網(wǎng)工況拖網(wǎng)阻力 的模擬?；贛ATLAB/Simulink軟件環(huán)境，采用C-MEX語言編寫了曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué) 方程，封裝為S-Fimction模塊后在Simulink中進(jìn)行調(diào)用，拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具離散數(shù)學(xué)模型如 下建立拖網(wǎng)曳綱慣性坐標(biāo)系0-i jk及微元局部坐標(biāo)系P-tnb，0為拖點(diǎn)位置，0i, Oj分別平行于船首向和船舶右舷正橫方向，Ok垂直水面向下；P為曳綱上某一點(diǎn)，Pt為曳綱某 點(diǎn)的切線方向，Pb在水平面上，Pn垂直Pt、Pb平面，慣性坐標(biāo)系o-ijk經(jīng)過三次旋轉(zhuǎn)與局 部坐標(biāo)系P-tnb重合。a)曳綱動(dòng)力平衡方程根據(jù)d' Alembert原理，拖網(wǎng)曳綱微元ds的矢量平衡方程為
(2) e = 1/(ΕΑ)(4)
B = -{mF + ρΑ[ - ( · 0]}*(5)
(6)
T = Tt(7)b)曳綱運(yùn)動(dòng)平衡方程
(F'). = (F)'(8)由曳綱的動(dòng)力平衡方程及運(yùn)動(dòng)平衡方程構(gòu)造平衡方程的矩陣形式為
A^' = Np + q(9)
y = (T,vt,vn,vb,0^)T(10)
"10 0 00 0
010 0vb cos φ-νη
00 10- vb sin φvt
—00 0 1-ν, cos沴+ ν sin盧 0(H)
0 0 0 0-T 狐 φ0
0 0 0 00T Iii1 = m+ P A(14)對(duì)偏微分方程組(9)在時(shí)間和空間上做中心差分，可得非線性方程組 去( 曳綱首節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為拖船船速與曳綱絞機(jī)收放速度的復(fù)合速度，則有 為提高仿真模型的實(shí)時(shí)性，將網(wǎng)具簡化為與曳綱尾部連接的質(zhì)點(diǎn)，可得到曳綱尾 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)具邊界條件 以上各式中，θ、ψ、Φ-慣性坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)角，f-曳綱微元的 張力，伊_曳綱微元水中重量，戶-曳綱微元受到的流體動(dòng)力，云-曳綱微元受到的慣性水動(dòng) 力，S-曳綱微元長度，E-曳綱彈性模量，A-曳綱橫截面面積，m-單位長度曳綱質(zhì)量，P -流體 密度，dQ-曳綱直徑，g-重力加速度，F(xiàn)-曳綱微元的位置矢量，Ct、Cn-曳綱的切向阻力數(shù)及法 向阻力系數(shù)，ut、un、ub-流體與曳綱相對(duì)速度在局部坐標(biāo)系下各坐標(biāo)軸的分量，vt,vn,vb-曳 綱對(duì)地速度在局部坐標(biāo)系下各坐標(biāo)軸的分量，Jt、Jn、Jb-流體速度在局部坐標(biāo)系下各坐標(biāo)軸 的分量，vlt, vln, Vlb-曳綱首節(jié)點(diǎn)速度在局部坐標(biāo)系下各坐標(biāo)軸的分量，vti, Vtj, Vtk-曳綱首 節(jié)點(diǎn)速度在慣性坐標(biāo)系下各坐標(biāo)軸的分量，vw-曳綱收放速度，d/a-網(wǎng)口部分網(wǎng)線直徑與網(wǎng)目目腳長度之比，L-拖網(wǎng)網(wǎng)衣總長度，C-網(wǎng)口周長，V-拖網(wǎng)速度，fm-網(wǎng)具阻力，Gm-網(wǎng)具重 量，^網(wǎng)具受到的慣性水動(dòng)力，巧-曳綱尾節(jié)點(diǎn)張力，At-迭代時(shí)間步長，As-曳綱微元 長度。
如圖3所示，第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-2實(shí)時(shí)運(yùn)行拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型，并進(jìn) 行非線性方程組(15)的牛頓迭代求解，初始時(shí)刻，對(duì)曳綱及網(wǎng)具模型各節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行初始 化，得到i時(shí)刻拖網(wǎng)阻力，i+Ι時(shí)刻時(shí)曳綱及網(wǎng)具模型接收轉(zhuǎn)角編碼器4信號(hào)，并對(duì)曳綱首節(jié) 點(diǎn)速度參數(shù)進(jìn)行更新，將i時(shí)刻其余各節(jié)點(diǎn)參數(shù)值作為i+Ι時(shí)刻牛頓迭代的初始值，在牛頓 迭代過程中當(dāng)各節(jié)點(diǎn)參數(shù)值前后兩次迭代的誤差絕對(duì)值小于設(shè)定誤差值或達(dá)到最大迭代 步數(shù)，那么停止迭代，并將得到的曳綱首節(jié)點(diǎn)張力輸出至第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)2-1，實(shí)現(xiàn)對(duì)i+Ι時(shí) 刻拖網(wǎng)阻力的模擬，若此時(shí)到達(dá)仿真結(jié)束時(shí)刻，那么仿真停止，否則將進(jìn)入下一時(shí)刻拖網(wǎng)阻 力的計(jì)算循環(huán)。
權(quán)利要求
一種拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括宿主機(jī)(1)、兩臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-1，2-2)、數(shù)據(jù)采集卡(3)、轉(zhuǎn)角編碼器(4)、扭矩傳感器(5)、液壓絞機(jī)(6)、液壓馬達(dá)(7)、安全閥(8)、四個(gè)單向閥(9-1，9-2，9-3，9-4)、伺服比例閥(10)、纜繩(11)、液壓源(12)、油箱(13)；宿主機(jī)(1)和第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-1)和第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-2)通過以太網(wǎng)連接，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-1)與第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-2)通過IEEE 1394火線連接，第一臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-1)PCI插槽內(nèi)安裝有數(shù)據(jù)采集卡(3)，數(shù)據(jù)采集卡(3)的輸入端分別與轉(zhuǎn)角編碼器(4)和扭矩傳感器(5)連接，數(shù)據(jù)采集卡(3)的輸出端與伺服比例閥(10)連接，液壓源(12)的出油口與伺服比例閥(10)進(jìn)油口P1連通，伺服比例閥(10)出油口A1與液壓馬達(dá)(7)的a腔、第一單向閥(9-1)的進(jìn)油口及第三單向閥(9-3)的出油口連通，伺服比例閥(10)出油口B1與液壓馬達(dá)(7)的b腔、第二單向閥(9-2)的進(jìn)油口及第四單向閥(9-4)的出油口連通，伺服比例閥(10)回油口T1與油箱(13)連通，安全閥(8)的進(jìn)油口P2與第一單向閥(9-1)的出油口及第二單向閥(9-2)的出油口連通，安全閥(8)的出油口T2與第三單向閥(9-3)的進(jìn)油口及第四單向閥(9-4)的進(jìn)油口連通回油箱(13)，纜繩(11)的一端與液壓絞機(jī)(6)連接，纜繩(11)的另一端與被試拖網(wǎng)曳綱絞機(jī)電液控制系統(tǒng)中的曳綱絞機(jī)(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于 所述的宿主機(jī)(1)中建立拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型及液壓系統(tǒng)控制器數(shù)學(xué)模型，編 譯為實(shí)時(shí)C代碼并經(jīng)RT-LAB軟件進(jìn)行節(jié)點(diǎn)配置后，拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí) 代碼下載至第二臺(tái)目標(biāo)機(jī)(2-2)內(nèi)存中，控制器數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)代碼下載至第一臺(tái)目標(biāo)機(jī) (2-1)內(nèi)存中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)。它包括宿主機(jī)、目標(biāo)機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、轉(zhuǎn)角編碼器、扭矩傳感器、液壓絞機(jī)、液壓馬達(dá)、安全閥、單向閥、伺服比例閥、纜繩、液壓源和油箱。宿主機(jī)建立拖網(wǎng)曳綱及網(wǎng)具的離散數(shù)學(xué)模型以及液壓系統(tǒng)控制器數(shù)學(xué)模型，編譯為C代碼后下載至目標(biāo)機(jī)內(nèi)存中，目標(biāo)機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡采集到的絞機(jī)扭矩及角位移信號(hào)進(jìn)行解算，得到拖網(wǎng)曳綱張力及網(wǎng)位等信息，目標(biāo)機(jī)通過控制液壓絞機(jī)纜繩張力進(jìn)而實(shí)現(xiàn)曳綱絞機(jī)拖網(wǎng)阻力的模擬。本發(fā)明通過對(duì)拖網(wǎng)漁船拖曳系統(tǒng)進(jìn)行半實(shí)物仿真，實(shí)現(xiàn)了拖網(wǎng)作業(yè)過程拖網(wǎng)阻力及網(wǎng)位的模擬，可用于曳綱絞機(jī)液壓系統(tǒng)及控制器的試驗(yàn)研究，為拖網(wǎng)漁船曳綱絞機(jī)陸上試驗(yàn)開辟了途徑。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101871848SQ201010140099
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者周華, 楊華勇, 陳英龍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)