水下机器人矢量推进装置液压系统参数优化设计
2018-12-21刘洪生王新海陈祖瑞
舰船科学技术 2018年12期
刘洪生,王新海,陈祖瑞,于 俊
(1. 海军驻431厂军事代表室,辽宁 葫芦岛 125004;2. 上海船舶设备研究所,上海 200031)
0 引 言
水下机器人在海洋工程和深海探索中运用广泛,但水下机器人转向力不足,抗风浪摆荡能力差,不易保持航行方向和姿态稳定。为水下机器人增加矢量推进装置,并通过算法控制液压驱动矢量推进装置,能按要求调整船体姿态,为了提升整机系统的响应速度、准确度等性能指标,需对液压系统的参数进行优化[1–2]。由于液压系统存在效率损失,因此会造成机械系统的运动与预期产生误差,而且这些损失随着液压泵、液压马达、液压缸排量、液压元件参数以及液压系统压力的不同而不同,不同参数组合得到的运动控制效果也不尽相同,而遗传算法在解决这类NP问题、非线性、多目标和多峰值问题方面效果显著[3–4]。克里金法在参数联系紧密且数量确定的情况下可以快速模拟响应面,进而得到优化值。因此可采用遗传算法和克里金法进行液压系统的参数优化。
1 水下机器人矢量推进液压液压驱动系统
为分析液压参数对矢量推进装置的运动影响,首先要考虑矢量推进装置的运动过程及其液压驱动回路。矢量推进装置要完成升降、回转和锁紧3个动作。3个液压驱动系统并联,故可分3部分分别进行优化设计。若对每个回路的所有液压参数进行优化设计,费时费力,且不易发现关键参数的作用。故可选取液压系统中关键元器件的参数进行优化设计。……
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