船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要实验设备 ,准确模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键。目前试验台架研究的仅是单纯横摇 ,如果考虑了横荡的基本轨圆运动 ,以及相应的横摇与水舱内液体加速度的耦合 ,则船的横摇运动更符合实际情况。本文对横荡运动进行了理论分析 ,并将PID控制方法应用于模拟横荡运动的电液位置伺服控制系统中 ,仿真结果表明系统具有良好的跟踪性能 。

阀控缸电液位置伺服系统在电液伺服控制中占主导地位,但存在建模复杂的问题。应用液压仿真软件AMEsim建立其物理模型,在Simulink中建立了其PID控制模型,从而建立了一个较为精确的联合仿真模型。

文中建立了电液位置伺服控制系统的传递函数模型,利用MATLAB对系统的稳定性进行分析,引入校正环节以改善控制系统的性能;利用AMESim、AMESet对电控制系统进行建模,利用AMESim自带的Design Exploration模块对系统进行优化设计。

常用的抗干扰控制方法依赖于对象的精确模型,这对受不确定负载干扰影响的系统是不现实的。PID控制虽然不依赖于对象的模型,但其抗干扰能力不强。针对这一问题,设计了不依赖对象模型的自抗扰控制器,并搭建了模拟受随机负载干扰的电液位置伺服控制系统实验台;然后基于自抗扰控制器,在该实验台上分析研究了该电液位置伺服控制系统的性能。