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专利号: 2023105239412
申请人: 哈尔滨理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种船舶舵面载荷模拟系统,其特征在于:包括舵机系统和载荷模拟系统,所述舵机系统包括舵机系统液压缸(1)、舵机系统活塞杆(11)、位移传感器(111)、伺服放大器(112)、控制器(12)、非对称伺服阀(13)、力传感器(14)、连接杆(15)、铰链A(16)、位置信号发生器(2)、船舶舵面(3)、铰链B(31);所述舵机系统液压缸(1)与地面固联;所述舵机系统活塞杆(11)与舵机系统液压缸(1)为滑动连接;所述舵机系统活塞杆(11)与位移传感器(111)固联;所述位移传感器(111)输出端与伺服放大器(112)输入端连接;所述伺服放大器(112)输出端与控制器(12)输入端连接;所述位置信号发生器(2)输出端与控制器(12)输入端连接;所述控制器(12)输出端与非对称伺服阀(13)输入端连接;所述非对称伺服阀(13)输出端与舵机系统液压缸(1)连接;所述舵机系统液压缸活塞杆(11)与力传感器(14)固联;所述力传感器(14)与连接杆(15)固联;所述连接杆(15)与船舶舵面(3)通过铰链A(16)进行连接;所述船舶舵面(3)与地面通过铰链B(31)连接;所述载荷模拟系统包括工控机(4)、左开关(41)、左变频器(42)、左离心泵(43)、右开关(44)、右变频器(45)、右离心泵(46);所述工控机(4)输入端与力传感器(14)输出端连接;所述工控机(4)输出端与左开关(41)与右开关(44)连接;所述左开关(41)与左变频器(42)输入端连接;所述左变频器(42)输出端与左离心泵(43)输入端连接;所述右开关(44)与右变频器(45)输入端连接;所述右变频器(45)输出端与右离心泵(46)输入端连接;所述左离心泵(43)左端口接入水管,右端口为出水口;所述右离心泵(46)左端口为出水口,左端口接入水管。

2.根据权利要求1所述的一种船舶舵面载荷模拟系统,其特征在于:所述位置信号发生器(2)将位置信号指令传输至舵机系统控制器(12);所述位移传感器(111)对舵机系统活塞杆(11)的位置信息进行检测,检测信号经过伺服放大器(112)放大输入至控制器(12);所述控制器(12)根据位置信号与检测信息对非对称伺服阀(13)进行控制;所述非对称伺服阀(13)驱动舵机系统活塞杆(11)运动;所述舵机系统活塞杆(11)运动会带动与其固联的力传感器(14)、连接杆(15)、铰链A(16)运动;所述舵机系统活塞杆(11)运动会带动船舶舵面(3)摆动;所述船舶舵面(3)为凹陷面,可以增大受力面积减少能量损失;所述力传感器(14)对连接杆(15)与舵机系统活塞杆(11)之间的力进行检测;所述力传感器(14)将检测信号实时反馈给工控机(4);所述工控机(4)根据加载信号与反馈信号对左变频器(42)与右变频器(45)进行控制;所述左变频器(42)对左离心泵(43)的出水速度进行调控;所述右变频器(45)对与右离心泵(46)的出水压力进行调控。

3.根据权利要求1所述的一种船舶舵面载荷模拟系统,其特征在于:所述舵机系统活塞杆(11)初始位为舵机系统液压缸(1)中位;所述舵机系统活塞杆(11)向右侧运动时,右开关(44)打开左开关(41)闭合;所述左离心泵(43)工作,出水口输出水柱于船舶舵面(3)左侧,对船舶舵面(3)进行水力加载,模拟船舶转向时所受左侧海水液动力;所述舵机系统活塞杆(11)向左侧运动时,左开关(41)打开右开关(44)闭合;所述右离心泵(46)工作,出水口输出水柱于船舶舵面(3)右侧,对船舶舵面(3)进行水力加载,模拟船舶转向时所受右侧海水液动力,可以模拟低频率换向船舶舵面(3)所受的液动力,且加载力不受多余力影响。